⑴ Поверхневе гартування:
Поверхня сталі швидко нагрівається до критичної температури вище, але тепло не встигає поширитися на серцевину перед швидким охолодженням, завдяки чому поверхневий шар може бути загартований у мартенситну тканину, а серцевина не зазнає фазового перетворення, що забезпечує поверхневе зміцнення та незмінність серцевини. Підходить для середньовуглецевої сталі.

⑵ Хімічна термічна обробка:
Термічна обробка (ХТО) стосується атомів хімічних елементів, які за високих температур здатні до атомної дифузії в поверхневий шар заготовки, змінюючи його хімічний склад і структуру, що дозволяє отримати поверхневий шар сталі з певними вимогами до організації та виконання процесу термічної обробки. Залежно від виду елементів інфільтрації, хімічну термічну обробку можна розділити на цементацію, азотування, ціанування та інфільтрацію металу.
Цементація: Цементація - це процес, за допомогою якого атоми вуглецю проникають у поверхневий шар сталі. Це також процес, за допомогою якого низьковуглецева сталь має поверхневий шар з високовуглецевої сталі, а потім після гартування та відпуску за низьких температур поверхневий шар заготовки має високу твердість та зносостійкість, а середня частина заготовки зберігає міцність та пластичність низьковуглецевої сталі.
Азотування, або азотування, – це процес, за допомогою якого поверхневий шар сталі проникає в атоми азоту. Метою є підвищення твердості та зносостійкості поверхневого шару, а також підвищення втомної міцності та корозійної стійкості. Наразі у виробництві використовується метод газового азотування.
Ціанізація, також відома як нітрокарбонізації, — це одночасне проникнення атомів вуглецю та азоту в сталь. Це надає поверхні сталі характеристик карбюризації та азотування.
Проникнення металу: стосується проникнення атомів металу в поверхневий шар сталі. Це робиться для того, щоб поверхневий шар сталі був легований, щоб поверхня заготовки мала деякі леговані сталі, спеціальні характеристики сталі, такі як термостійкість, зносостійкість, стійкість до окислення, корозійна стійкість тощо. Зазвичай використовується у виробництві алюмінізації, хромування, борування, кремніювання тощо.