真空热处理的功效便是提升原材料的物理性能、清除内应力和改进金属材料的钻削工艺性能。依照真空热处理不一样的目地，真空热处理加工工艺可分成两类：准备真空热处理和最后真空热处理。
1.准备真空热处理
准备真空热处理的目地是改进生产加工特性、清除热应力和为最后真空热处理提前准备优良的合金成分。其真空热处理加工工艺有淬火、淬火、时效性、热处理等。
（1）淬火和淬火
淬火和淬火用以历经热处理的毛胚。碳含量超过0.5%的碳素钢和碳素钢，为减少其强度便于钻削，常选用退火处理；碳含量小于0.5%的碳素钢和碳素钢，为防止其强度过低钻削时粘刀，而选用淬火工艺。淬火和淬火行远必自优化晶体、匀称机构，为之后的真空热处理作提前准备。淬火和淬火常分配在毛胚生产制造以后、初加工以前开展。
（2）时效处理
时效处理关键用以清除毛胚生产制造和机械加工制造中造成的热应力。
为防止太多运送劳动量，针对一般精密度的零件，在精加工前分配一次时效处理就可以。但精密度规定较高的零件（如坐标铣床的壳体等），应分配2次或多次时效处理工艺流程。简易零件一般并不开展时效处理。
除铸造件外，针对一些刚度较弱的精细零件（如精细滚珠丝杠），为清除生产加工中造成的热应力，平稳零件加工精密度，经常在初加工、半精加工中间分配数次时效处理。一些轴类零件生产加工，在学校直工艺流程后还要分配时效处理。
（3）热处理
热处理就是在淬火后开展高溫淬火解决，它能得到匀称细腻的淬火屈氏体机构，为之后的表层淬火和渗氮解决时降低形变作提前准备，因而热处理也可做为准备真空热处理。
因为热处理后零件的综合性物理性能不错，对一些强度和耐磨性能规定不太高的零件，也可做为最后真空热处理工艺流程。
2.最后真空热处理
最后真空热处理的目地是提高硬度、耐磨性能和抗压强度等物理性能。
（1）淬火
淬火有表层淬火和总体淬火。在其中表层淬火由于形变、空气氧化及渗碳较小而运用较广，并且表层淬火还具备外界抗压强度高、耐磨性能好，而內部保持稳定的延展性、抗撞击力强的优势。为提升表层淬火零件的物理性能，常需开展热处理或淬火等真空热处理做为准备真空热处理。其一般加工工艺路经为：开料--煅造--淬火（淬火）--初加工--热处理--半精加工--表层淬火--精加工。
（2）渗碳淬火
渗碳淬火适用高碳钢和高合金钢，先提升零件表面的碳含量，经淬火后使表面得到高的强度，而芯部仍维持一定的抗压强度和较高的延展性和塑性变形。渗碳分总体渗碳和部分渗碳。部分渗碳时对不渗碳一部分要采用防水层对策（电镀铜或镀防水层原材料）。因为渗碳淬火形变大，且渗碳深层一般在0.5~2毫米中间，因此渗碳工艺流程一般分配在半精加工和精加工中间。
其加工工艺路经一般为：开料-煅造-淬火-粗、半精加工-渗碳淬火-精加工。
当部分渗碳零件的不渗碳一部分选用增加容量后，摘除不必要的渗碳层的加工工艺计划方案时，摘除不必要渗碳层的工艺流程应分配在渗碳后，淬火前开展。
（3）渗氮解决
渗氮是使氮原子渗透到金属表层 得到一层含氮化合物的解决方式。渗氮层能够 提升零件表层的强度、耐磨性能、疲劳极限和抗蚀性。因为渗氮解决溫度较低、形变小、且渗氮层较薄（一般不超过0.6~0.7mm），渗氮工艺流程应尽可能靠后分配，为减少渗氮时的形变，在钻削后一般需开展清除地应力的高溫淬火。