真空熱處理是將金屬材料放入一定介質中進行加熱、保溫和冷卻，通過改變材料表面或內部的金相結構來控制其性能。有時候只有加熱和冷卻兩這些過程相互連接，不能中斷。
一、過熱現象
眾所周知，真空熱處理過程中加熱過熱最容易導致奧氏體顆粒粗大，降低零件的機械功能。
普通過熱:加熱溫度過高或保溫時間過長，奧氏體顆粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會降低鋼的耐久性，提高脆性變化溫度，增加淬火時的變形開裂傾向。過熱的原因是爐溫計失控或混合物。過熱安排可以通過退火、正火或反復高溫回火來細化晶粒。
二、過燒現象
加熱溫度過高，不僅奧氏體顆粒粗大，而且晶界部分氧化或熔化，導致晶界弱化，稱為過熱。鋼過燒后功能嚴重惡化,淬火時構成龜裂。過熱安排無法恢復，只能報廢。因此，工作中應防止過熱。
三、脫碳和氧化
鋼材加熱時，表面碳與介質中的氧、氫、二氧化碳和水蒸氣發生反應，表面碳濃度下降稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度和耐磨性下降，表面形成剩余的拉伸應力，易形成網狀裂紋。
加熱時，鋼表面的鐵、合金和元素與介質中的氧、二氧化碳、水蒸氣反應產生氧化膜，稱為氧化。高溫工件氧化后，尺寸精度和外觀亮度惡化，氧化膜淬透性差的鋼件容易出現淬火點。
為了防止氧化和減少脫碳，工件表面涂層采用不銹鋼箔包裝密封加熱、鹽浴加熱、維護氣氛加熱和火焰燃燒爐。
四、氫脆現象
高強鋼在富氫氣氛中加熱時塑性和耐久性下降的現象稱為氫脆。發生氫脆的工件經過除氫處理也可以去除氫脆，選擇真空、低氫氣氛或懶散氣氛加熱可以防止氫脆。
