热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。

加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，较早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，塑胶模真空热处理，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

在金属晶粒中可产生更均匀、更微小，真空热处理，且带有更大密度的微小材料***；

由于有附加微碳化物粒子和更细密的晶格，故导致了更密集的分子结构，使材料内部微小的空洞被大大减少；

材料经超低温处理后内部热应力和机械应力大为降低，从而有效地减少了造成工具和刀具产生裂纹、崩刃的可能性。此外，由于刀具中的残余应力影响切削刃吸收动能的能力，经过超低温处理的刀具不仅具有较高的抗磨性，而且其自身的残余应力的危害也比未经处理的刀具大大降低；

在被处理的硬质合金中，由于其电子动能的减少而使分子结构产生新的组合。

真空烧结炉具有成本效益运行能力的一个重要因素就是经济的工艺气体和电力消耗。根据不同的 气体类型，烧结过程的这两大成本元素可以占到总成本的５０％。为了节省气体消耗，必须实施可调节的气流分压模式，同时保证脱脂和烧结过程免受污染。为了减少电力消耗，用优化的加热元件制造热区来降低热损失。为了实现这些设计要点并将研发成本控制在合理范围，一台现代的资源节约型的真空烧结炉会运用流体动力学计算工具以找到好的气流和热流模式。


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