⑴ Повърхностно закаляване:
Повърхността на стоманата се нагрява бързо до критичната температура, но топлината не е имала време да се разпространи до сърцевината преди бързото охлаждане, така че повърхностният слой може да се закали в мартензитна тъкан и сърцевината не е претърпяла фазова трансформация, което води до повърхностно втвърдяване и непроменена сърцевина. Подходящо за средно въглеродна стомана.

⑵ Химическа термична обработка:
Отнася се за атомите на химичните елементи, които при висока температура могат да дифузират в повърхностния слой на детайла, променяйки химическия състав и структура на повърхностния слой на детайла, за да се постигне постигане на специфични изисквания за организация и изпълнение на процеса на термична обработка на стоманата. Според вида на инфилтрираните елементи, химическата термична обработка може да бъде разделена на цементация, азотиране, цианиране и инфилтрация на метал.
Карбуризация: Карбуризацията е процес, при който въглеродните атоми проникват в повърхностния слой на стоманата. Той служи за получаване на детайл от нисковъглеродна стомана с повърхностен слой от високовъглеродна стомана, след което се закалява и отпуска при ниска температура, така че повърхностният слой на детайла да има висока твърдост и износоустойчивост, а средната част на детайла да запази здравината и пластичността на нисковъглеродната стомана.
Азотирането, или азотирането, е процес, чрез който повърхностният слой на стоманата прониква с азотни атоми. Целта е да се подобри твърдостта и износоустойчивостта на повърхностния слой, както и да се подобри якостта на умора и устойчивостта на корозия. В момента в производството се използва метод на газово азотиране.
Цианирането, известно още като карбонитриране, е едновременното проникване на въглеродни и азотни атоми в стоманата. Това придава на повърхността на стоманата характеристики на карбуризация и нитриране.
Проникване на метал: отнася се до проникването на метални атоми в повърхностния слой на стоманата. Това се прави, за да се легира повърхностният слой на стоманата, за да се придадат на повърхността на детайла някои легирани стомани със специални характеристики, като топлоустойчивост, износоустойчивост, устойчивост на окисляване, устойчивост на корозия и др. Често се използва в производството на алуминизиране, хромиране, бориране, силиций и др.