⑴ ზედაპირის ჩაქრობა:
ფოლადის ზედაპირი სწრაფად გაცხელდება ზემოთ კრიტიკულ ტემპერატურამდე, მაგრამ სითბოს არ აქვს დრო, რომ ბირთვზე გავრცელდეს სწრაფ გაგრილებამდე, რის გამოც ზედაპირული ფენა შეიძლება ჩაქრეს მარტენსიტურ ქსოვილში და ბირთვი არ განიცდის ფაზურ ტრანსფორმაციას, რაც უზრუნველყოფს ზედაპირის გამკვრივებას და ბირთვის უცვლელობას. შესაფერისია საშუალო სიმტკიცის ნახშირბადოვანი ფოლადისთვის.

⑵ ქიმიური თერმული დამუშავება:
ეხება ქიმიური ელემენტის ატომებს, რომლებსაც აქვთ ატომური დიფუზიის უნარი მაღალ ტემპერატურაზე, ისინი შედიან სამუშაო ნაწილის ზედაპირულ ფენაში, ცვლის სამუშაო ნაწილის ზედაპირული ფენის ქიმიურ შემადგენლობას და სტრუქტურას, რათა მიღწეულ იქნას ფოლადის ზედაპირული ფენა, რომელიც აკმაყოფილებს თერმული დამუშავების პროცესის ორგანიზებისა და შესრულების სპეციფიკურ მოთხოვნებს. ინფილტრაციის ელემენტების ტიპის მიხედვით, ქიმიური თერმული დამუშავება შეიძლება დაიყოს კარბურიზაციად, ნიტრირებად, ციანიზაციად და ლითონის ინფილტრაციის კანონით.
კარბურიზაცია: კარბურიზაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც ნახშირბადის ატომები აღწევენ ფოლადის ზედაპირულ ფენას. ასევე გულისხმობს დაბალნახშირბადიანი ფოლადის სამუშაო ნაწილის დამზადებას მაღალი ნახშირბადიანი ფოლადის ზედაპირული ფენით, შემდეგ კი გაშრობისა და დაბალ ტემპერატურაზე გახურების შემდეგ, ისე, რომ სამუშაო ნაწილის ზედაპირულ ფენას ჰქონდეს მაღალი სიმტკიცე და ცვეთამედეგობა, ხოლო სამუშაო ნაწილის შუა ნაწილი კვლავ ინარჩუნებს დაბალნახშირბადიანი ფოლადის სიმტკიცეს და პლასტიურობას.
ნიტრიდინგი, ანუ ნიტრიდინგი, არის პროცესი, რომლის დროსაც ფოლადის ზედაპირული ფენა აზოტის ატომებს აღწევს. მიზანია ზედაპირული ფენის სიმტკიცისა და ცვეთამედეგობის გაუმჯობესება, ასევე დაღლილობისა და კოროზიისადმი მდგრადობის გაუმჯობესება. ამჟამად წარმოებაში გამოიყენება გაზის ნიტრირების მეთოდი.
ციანიზაცია, ასევე ცნობილი როგორც კარბონიტრიდინგი, არის ნახშირბადის და აზოტის ატომების ერთდროული ინფილტრაცია ფოლადში. ის ფოლადის ზედაპირს კარბურიზაციისა და აზოტირების მახასიათებლებს ანიჭებს.
ლითონის შეღწევა: გულისხმობს ლითონის ატომების შეღწევას ფოლადის ზედაპირულ ფენაში. ეს არის ფოლადის ზედაპირული ფენის შენადნობის შექმნა, რათა სამუშაო ნაწილს ჰქონდეს გარკვეული შენადნობის ფოლადის, ფოლადის სპეციალური მახასიათებლები, როგორიცაა სითბოს წინააღმდეგობა, ცვეთამედეგობა, დაჟანგვისადმი მდგრადობა, კოროზიისადმი მდგრადობა და ა.შ. ფართოდ გამოიყენება ალუმინიზაციის, ქრომირების, ბორიზაციის, სილიციუმის და ა.შ. წარმოებაში.