冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度比较慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的***，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用较广的金属，而且钢铁显微***也比较复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
预抽真空回火炉是一种保护气氛热处理炉。真空回火炉对炉内的氧化气氛排除的方法有充气法和换气法。充气法是对炉膛连续充、放气，赶出炉内的氧化杂质气体，使炉内的气氛纯度达到要求。换气法是利用机械泵对炉内的氧化气体抽出，再充入保护气体，然后再抽出不纯气体，充入保护气，这样反复进行几次直到炉内气体纯度合格。高合金钢真空回火的真空度选用133MPa对应炉内的残氧量为0.132%。
真空炉一般由主机、炉膛、电热装置、密封炉壳、真空系统、供电系统、控温系统和炉外运输车等组成。密封炉壳用碳钢或不锈钢焊成，可拆卸部件的接合面用真空密封材料密封。为防止炉壳受热后变形和密封材料受热变质，炉壳一般用水冷或气冷降温。炉膛位于密封炉壳内。根据炉子用途,炉膛内部装有不同类型的加热元件，如电阻、感应线圈、电极和电子枪等。熔炼金属的真空炉炉膛内装有坩埚，有的还装有自动浇注装置和装卸料的机械手等。真空系统主要由真空泵、真空阀门和真空计等组成。