真空熱處理技術(shù)的崛起和迅猛發(fā)展，一方面源于工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求，另一方面是因?yàn)檎婵諢崽幚砭哂衅渌麩崽幚聿恍斜容^的一系列杰出長(zhǎng)處：避免被處理的工件外表氧化、脫碳并有復(fù)原除銹效果，省去外表磨削加工工序，從而節(jié)約原資料的耗費(fèi)，節(jié)約加工時(shí)刻；真空脫氣效果，使資料外表純度進(jìn)步，進(jìn)步資料的疲勞強(qiáng)度、塑性和韌性，進(jìn)步耐腐蝕性；脫脂效果，除掉殘留油脂，進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量；處理工件無(wú)氫脆危險(xiǎn)，避免鈦和難熔金屬外表脆化；淬火變形??；與可控氣氛爐相比，不需優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w氣源，蓄熱丟失小，熱效率高，節(jié)約能源，可完成快速升溫和快速降溫；真空熱處理工藝的安穩(wěn)性和重復(fù)性好；操作安全，自動(dòng)化程度高，工作環(huán)境好，無(wú)污染無(wú)公害。真空技術(shù)網(wǎng)以為缺陷和不足在于：某些合金和元素在真空中蒸騰較大，需充入惰性氣體加熱維護(hù)。
1、真空熱處理爐加熱元件資料
因?yàn)檎婵諢崽幚頎t內(nèi)處于真空狀態(tài)，因此，加熱元件以熱輻射方式向工件傳遞熱量，此外，加熱元件的揮發(fā)速度高于一般電爐。在設(shè)計(jì)真空熱處理爐中加熱元件的資料時(shí)需求考慮：選用電阻率較高的資料；較小的電阻溫度系數(shù)；滿足的高溫機(jī)械強(qiáng)度；較小的熱膨脹系數(shù)；不與爐內(nèi)維護(hù)氣氛及爐襯等產(chǎn)生化學(xué)反響；耐熱性；易加工性等。此外，還需依據(jù)真空熱處理爐的溫度、結(jié)構(gòu)、工藝要求、經(jīng)濟(jì)性等詳細(xì)因素歸納考量后選擇加熱元件資料。
真空熱處理爐中的加熱元件依據(jù)資料不同可分為金屬和非金屬兩種。金屬加熱元件所用資料有：鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、鉑、鉬、鎢、鉭等；非金屬加熱元件有：碳化硅、二氧化鉬、石墨等。
1.1、金屬資料加熱元件
鎳鉻、鎳鉻鐵合金具有較高而安穩(wěn)的電阻率，耐腐蝕及外表抗氧化功能好，在高溫下有較好的強(qiáng)度，抗振蕩、變形功能好，有良好的加工功能和可焊性，廣泛用于工業(yè)電爐，冶金、家用電器，機(jī)械制造，發(fā)熱元件和電阻變阻器等資料。鐵鉻鋁合金是一種高電阻合金資料，具有電阻率高、電阻溫度系數(shù)小、耐高溫壽命長(zhǎng)、重量輕、價(jià)格便宜、外表熱負(fù)荷較鎳鉻合金高級(jí)長(zhǎng)處，在大氣條件下比鎳鉻合金運(yùn)用壽命長(zhǎng)，尤其適合在含有硫和硫化合物氣氛中運(yùn)用，是工業(yè)電爐，家用電器、紅外線加熱裝置中抱負(fù)的發(fā)熱資料。以上兩種合金在空氣中的最高運(yùn)用溫度在1100~1300℃，考慮到金屬蒸騰影響，在真空中的最高運(yùn)用溫度應(yīng)略有降低。
為了延長(zhǎng)鐵鉻鋁合金在真空中的運(yùn)用壽命，可先將由鐵鉻鋁合金制成的加熱元件在空氣中加熱到1000~1050℃，保持7~8 h，使其外表產(chǎn)生一層氧化膜。對(duì)用鎳鉻合金制成的加熱器雖然沒(méi)有維護(hù)的氧化薄膜，但在真空中仍然能夠運(yùn)用到1130~1170℃，而且具有良好的耐熱性與耐腐蝕性。
以上兩類合金資料一般適用于真空熱處理爐額外溫度低于1000℃的情況下。關(guān)于額外溫度高于1000℃乃至更高的真空熱處理爐，加熱元件則應(yīng)選取難熔金屬或非金屬資料。難熔金屬資料包含鎢、鉬、鉭、鈮、鉑等，其中前三種資料較為常見(jiàn)。
額外溫度在1000℃ ~1600℃( 少量可達(dá)1700℃)的真空爐，加熱元件資料可選擇鉬絲或鉬片作為發(fā)熱體；溫度低于2200℃情況下，可選用難熔金屬鉭作為加熱元件資料，鉭的加工功能優(yōu)于鉬，能夠焊接，加工時(shí)邊角料能夠收回，可是不行在氫氣氣氛下運(yùn)用，可是鉭金屬很貴重，一般只在特殊情況下用作加熱元件資料；鎢是運(yùn)用溫度最高的難熔金屬，最高溫度可達(dá)2 400～2500 ℃，但因?yàn)殒u片耐沖擊力差，質(zhì)地很脆，加工時(shí)易產(chǎn)生裂紋，因此成品率很低。
1.2、非金屬資料加熱元件
碳化硅資料的運(yùn)用溫度高，能夠在空氣中運(yùn)用， 資料價(jià)格低， 在空氣中的運(yùn)用溫度可達(dá)1400℃，但在真空中元件間的電阻一致性差，易老化，新老元件不易匹配，需配調(diào)壓器，而且，資料質(zhì)脆，易斷裂，且存在連接麻煩等問(wèn)題，所以真空爐中很少運(yùn)用。
二硅化鉬資料的運(yùn)用溫度高，能夠在空氣中運(yùn)用，在空氣中最高運(yùn)用溫度可達(dá)1700℃，而且價(jià)格低廉，運(yùn)用時(shí)需求配變壓器，但考慮到資料在室溫下脆，在1300℃變軟，而且隨著真空度的進(jìn)步，元件的最高運(yùn)用溫度會(huì)隨之下降，故在真空爐中也很少采用。
石墨是最常見(jiàn)的真空熱處理爐的非金屬加熱元件資料，具有耐高溫、熱膨脹小、抗熱沖擊、高溫機(jī)械強(qiáng)度好、加工功能好、價(jià)格低廉、線膨脹系數(shù)接近零、電阻溫度系數(shù)小、簡(jiǎn)單得到高溫、熔點(diǎn)高級(jí)長(zhǎng)處，在真空熱處理爐中得到廣泛應(yīng)用。
此外，運(yùn)用石墨加熱元件，能夠使?fàn)t內(nèi)氣氛中含有低濃度的碳與殘余氣體中的氧氣和水蒸氣分子產(chǎn)生反響，產(chǎn)生凈化效果，并能與已氧化的金屬產(chǎn)生復(fù)原反響，起到一定的除銹效果。
