Vakum altında sertleştirme işlemi özellikle takım veya yüksek hız çeliklerinin sertleştirilmesi için kullanılan ısıl işlem çeşididir. Islah işleminden farklılığı ısıtma ve soğutma ortamlarıdır. Isıtma vakumlu oksijensiz bir ortamda gerçekleştirilir, bu şekilde parça yüzeyinde hem tufal, hem de karburizasyon veya dekarburizasyon oluşmaz. Vakum ısıl işlem fırınlarının dizaynı takım çelikleri ısıl işleminin gerektirdiği yüksek sıcaklıklara çıkılmasına elverişlidir.
Soğutma ise azot gibi çelikle reaksiyona girmeyen bir gazla yüksek basınç uygulanarak yapılır. Yüksek basınçtaki gaz fırın içinde soğutulup parçanın üzerine üflenir. Gazın akış yönünü, şeklini ve basıncını değiştirerek çarpılma minimize edilebilir.
Hassas kontrol sistemleri parçanın yüzey ve çekirdek sıcaklıklarının proses sırasında takibini ve fırının bu verilere göre kontrolünü mümkün kılmıştır. Bu şekilde ısıtma ve soğutma sırasında oluşan boyut değişiminden dolayı oluşan deformasyonlar da kontrol edilebilir hale gelmiştir.
