1.发热体
由于在真空炉内加热主要靠热辐射，所以要尽可能使用快速升温的发热体和采用辐射效率高的材料。钢件加热后往往要求实行快速冷却，因而还要采用热容量小的材料。此外，还要求不因骤冷骤热而变脆，耐热冲击性强，拆换容易，高温电阻稳定，不发生蒸发等。
因为在真空条件下工作，不必顾忌氧化，可用在大气中不能用的材料。过去真空加热炉用的发热体材料为Cr20Ni80（1100℃以下）、Mo（1700℃以下），Ta（2400℃以下）、W（2700℃以下）。这些金属和合金会由于频繁的热胀冷缩，随时间增长而变脆、抗热冲击性也差，而且高熔点金属价格昂贵。
作为非金属发热体的石墨有棒状、管状、柔性条状和碳纤维织成的带状等类型。石墨发热体在高温（直到2000℃）下使用寿命长，易拆换，性能稳定，非常经济实用，是当前真空炉最常用的发热体材料。
2.隔热材料
一般对真空炉加热室的隔热材料有如下要求：①对辐射热能可完全反射；②吸湿性小；③热容量小；④质量轻，便宜。
表面抛光的钼板、耐热钢板都可作为真空炉内的辐射屏蔽。石墨纤维毡和氧化铝纤维毡都是良好的隔热材料。高温高真空下要用钼辐射屏。每层辐射屏只能反射50%的热能，另一半辐射热会透过，因此辐射屏要采取多层结构。对金属辐射屏的粗糙度、平直度要求很高，需经常清理，发生破损要立即更换，费用很大。石墨纤维毡和氧化铝纤维毡隔热性好，当炉膛温度达到1300℃时，30mm隔热层外壁大约只有300℃，而且价格便宜，因而使用最广。
3.真空热处理炉
真空热处理炉可用不同方式分类：
所谓的热壁式炉是指发热体置于真空炉罐外边的炉子。早期的真空炉都采取这种结构，图10-22为这种炉子的一例。
图10-22 井式热壁真空热处理炉
1—炉罐 2—低真空腔 3—高真空室 4—发热体 5—耐火材料 6—水冷管 7—盖
近代真空炉大都是冷壁式，即发热体，辐射屏或隔热层都在用水套冷却的密闭真空室内。这种炉子使用耐热钢少，热效率高，炉膛的有效尺寸大。
最简单的是在加热室内进行气体循环冷却的冷壁式炉（见图10-23）。这种炉子的发热体用石墨棒，隔热层用钼板和非金属材料（石墨纤维毡或陶瓷纤维毡）组合而成。加热完毕后，通入中性或惰性气体，打开上下活门，靠风扇的强烈搅动使气体循环的方式来冷却工件。炉内装有用水冷的蛇形管，使循环的气体冷却，为提高气体冷却速度和工件的淬硬效果，可使充气炉压达到200～600kPa。(www.xing528.com)
图10-24所示为双室气、油淬火真空炉。炉子的发热体可用石墨棒，也可用石墨布，隔热层用钼板和耐热钢板作内外壁、中间充填陶瓷纤维。炉子最高加热温度可达1320℃。这种炉子还可用于渗碳淬火。
图10-23 单室气体冷却真空淬火炉
图10-24 双室气油冷两用真空炉
为了提高生产率，气冷式炉或气油冷两用炉也可制成三室型（见图10-25），中间的加热室用两扇真空闸阀和进出料室隔开。这样，工件在出料室（气冷或油冷淬火）冷却时，就可往加热室推进第二盘料，提高了加热室的利用率。
图10-25 三室气油冷两用真空淬火炉
真空渗碳炉的结构与上述油淬火炉大致相同。主要的特点是加热室内必须有搅拌风扇，还要配备一套渗碳气体的供给系统。
由于钛合金的固溶热处理要求用水淬冷，便出现了可以进行水淬的真空热处理炉。图10-26所示为可施行油、水、气冷淬火的立式真空炉，加热室下设有三个可以移动的淬火水槽和油槽以及气体冷却室，有时还可设硝盐等温、分级淬火槽，根据工件需要来选用。
钢件经真空淬火后，可在如图10-27所示的真空回火炉中施行回火，由于低温加热热辐射效果很差，回火零件需要在强烈循环的惰性气体中加热。为此，当工件装炉后，先行抽真空排气，然后再通入惰性气体（一般多用氮），在风扇强烈搅动下施行回火。
图10-26 油、气、水冷三用立式真空热处理炉
图10-27 真空回火炉
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