Vakum altında sertleştirme, çelik malzemelerin vakumlu bir ortamda ısıtılarak ve kontrollü bir şekilde soğutularak sertleştirildiği bir ısıl işlem sürecidir. Bu işlem, özellikle yüksek sertlik ve boyutsal hassasiyet gerektiren uygulamalarda tercih edilir. Bu işlem genellikle şu adımlardan oluşur:

Isıtma: Çelik parçalar, vakumlu bir fırında belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Vakum ortamı, oksijenin ve diğer gazların etkilerini azaltarak, çelik yüzeyinde oksidasyon ve dekarbürizasyon gibi istenmeyen reaksiyonları önler. Bu da daha temiz ve sertlik bakımından homojen bir yüzey sağlar.

Soğutma ve Sertleştirme: Isıtılan çelik parçalar, vakum fırınının soğutma sistemi kullanılarak kontrollü bir şekilde soğutulur. Bu soğutma işlemi, genellikle inert gazlarla (örneğin, azot veya argon) gerçekleştirilir, böylece oksijen içeren ortamlardaki istenmeyen yüzey etkilerinin oluşumu engellenir. Hızlı ve kontrollü soğutma, çeliğin sertliğini artırır ve istenilen mekanik özelliklerini kazandırır.

Temperleme: Vakum altında sertleştirilen çelik parçalar, temperleme işlemi ile kırılganlığını azaltmak ve istenilen sertliği sağlamak için tekrar ısıtılır ve bir süre yapının değişmesine izin verilir. Böylece parça istenilen sertliğe ulaştırılıp müşteriye teslim edilebilir.

Vakum altında sertleştirme işlemi, özellikle havacılık, uzay, tıp ve hassas mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Bu yöntem, çeliğin mekanik özelliklerini artırır, böylece yüksek aşınma dayanımına sahip ve uzun ömürlü parçaların üretilmesine olanak tanır.