La trempe à l'huile sous vide consiste à chauffer la pièce dans la chambre de chauffage sous vide et à la déplacer vers le réservoir d'huile de trempe.Le milieu de trempe est l'huile.L'huile de trempe dans le réservoir d'huile est agitée violemment pour refroidir rapidement la pièce.
Ce modèle présente les avantages que des pièces brillantes peuvent être obtenues par trempe à l'huile sous vide, avec une bonne microstructure et de bonnes performances, sans oxydation ni décarburation en surface.La vitesse de refroidissement de la trempe à l'huile est plus rapide que celle de la trempe au gaz.
L'huile sous vide est principalement utilisée pour la trempe dans un milieu d'huile sous vide d'acier de construction allié, d'acier à roulement, d'acier à ressort, d'acier de matrice, d'acier rapide et d'autres matériaux.