通過這種處理，可以改善零件的耐磨性以及耐疲勞性，而由于零件的心部仍然具有良好的韌性和強度，因此對沖擊載荷有良好的抵抗作用。處理方法常用的表面硬化處理方法主要有滲碳、氮化、硬質陽極氧化、鍍鉻、表面淬火以及滲金屬等。滲碳鋼的滲碳就是含碳量較低的鋼制零件在滲碳介質中加熱或者保溫，使碳原子滲入表面，獲得一定的表面含碳量，在淬火之后，含碳量高的表層硬度很高，而含碳量低的心部硬度低仍具有良好的韌性。目的是使零件獲得高的表面硬度、耐磨性以及高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。主要用于承受磨損、交變接觸應力或者彎曲應力和沖擊載荷的零件，如軸、齒輪、凸輪軸等，這些零件要求表面有很高的硬度而心部要有足夠的強度和韌性。氮化氮化是指把合金鋼（一般含有Al、Cr、Mo）在無水氨氣（NH3）流中在500℃—570℃左右長時間加熱，使鋼的表面形成一層硬度很高又耐腐蝕的氮化物（主要為Fe2N、Fe3N、Fe4N）。一般有氣體滲氮、液體滲氮和輝光離子滲氮。硬質陽極氧化鋁的陽極氧化是以鋁或鋁合金作陽極，以鉛板作陰極在電解液中電解，使其表面生成氧化膜層。經過陽極氧化，鋁表面能生成厚度為幾個至幾百微米的氧化膜。這層氧化膜的表面是多孔蜂窩狀的，比起鋁合金的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。采用不同的電解液和工藝條件，就能得到不同性質的陽極氧化膜。鍍鉻鉻的硬度可以達到 800~10OOHV，是硬的金屬。它有很強的鈍化性能，在大氣中很快鈍化，因而鉻層在大氣中很穩定，能長期保持其光澤，在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質中非常穩定，但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。表面淬火表面淬火是指將工件表面一定深度范圍內迅速加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，在一定深度范圍內達到淬火目的的熱處理工藝。目的是在工件表面一定深度范圍內獲得馬氏體組織，而心部仍保持淬火前的組織狀態（調質或者正火狀態），從而使表面硬而耐磨，而心部又有足夠的塑性和韌性。主要用于中碳調質鋼和球墨鑄鐵制的機器零件。