⑴ تبريد السطح:
يتم تسخين سطح الفولاذ بسرعة إلى درجة حرارة حرجة أعلى من ذلك، ولكن الحرارة لم تنتشر إلى القلب قبل التبريد السريع، مما يسمح بتبريد الطبقة السطحية في نسيج مارتنسيتي، دون أن يخضع القلب للتحول الطوري، مما يحقق تصلب السطح مع بقاء القلب دون تغيير. مناسب للفولاذ متوسط ​​الكربون.

⑵ المعالجة الحرارية الكيميائية:
يشير إلى ذرات العناصر الكيميائية، التي تتمتع بقدرة الانتشار الذري عند درجات حرارة عالية، وتنتقل إلى الطبقة السطحية لقطعة العمل، مما يُغيّر تركيبها الكيميائي وبنيتها، مما يُحقق طبقة سطحية من الفولاذ تُلبي متطلبات تنظيم وأداء عملية المعالجة الحرارية. وفقًا لأنواع عناصر التسرب، تُقسّم المعالجة الحرارية الكيميائية إلى: الكربنة، والنيترة، والسيانيد، وقانون تسلل المعادن.
الكربنة: الكربنة هي عملية اختراق ذرات الكربون للطبقة السطحية للفولاذ. تُستخدم أيضًا لتصنيع قطعة عمل من الفولاذ منخفض الكربون بطبقة سطحية من الفولاذ عالي الكربون، ثم بعد الإخماد والمعالجة الحرارية المنخفضة، تتمتع الطبقة السطحية للقطعة بصلابة عالية ومقاومة للتآكل، مع الحفاظ على صلابة ومرونة الجزء الأوسط من القطعة.
النترتة (أو النترتة) هي عملية اختراق الطبقة السطحية للفولاذ لذرات النيتروجين. والغرض منها هو تحسين صلابتها ومقاومتها للتآكل، بالإضافة إلى تحسين مقاومة التعب والتآكل. وتُستخدم حاليًا طريقة النترتة الغازية في الإنتاج.
السيانيد، المعروف أيضًا باسم النترتة الكربونية، هو تسلل ذرات الكربون والنيتروجين في آن واحد إلى الفولاذ. يُضفي هذا على سطح الفولاذ خصائص الكربنة والنترتة.
اختراق المعدن: هو اختراق ذرات المعدن للطبقة السطحية للفولاذ. يُستخدم هذا الاختراق في سبائك الفولاذ، وذلك لجعل سطح قطعة العمل يحتوي على بعض سبائك الفولاذ، وخصائص فولاذية خاصة، مثل مقاومة الحرارة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة التآكل، إلخ. يُستخدم عادةً في إنتاج الألومنة، والكروم، والبورون، والسيليكون، وغيرها.