化学表面热处理( thermo-chemical treatment)又称化学热处理。将钢件或合金工件置于适当的介质中加热保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分和组织，从而获得所需性能的热处理工艺。工业中广泛采用的化学热处理方法都是在工件表层渗入某种元素，即所谓的渗入法，按所渗入的元素，可以将化学热处理分为渗非金属、渗金属及金属与非金属共渗3大类。渗非金属包括渗碳、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫以及氮碳共渗、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗、硼硅共渗、硫氮碳共渗等;渗金属有渗铬、渗铝、渗锌、渗钒及铬铝共渗等;金属与非金属共渗有铝硅共渗、铬铝硅共渗、铝硼共渗、钛硼共渗、钛氮共渗等。近年来，发展了另一大类化学热处理，是将具有某种特殊性能的化合物直接沉积于金属基体表面，形成一层覆盖层，例如气相沉积氮化钛、碳化钛等。化学热处理主要用于提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度或某种化学性能及物理性能等。化学表面热处理是通过原子扩散、化学反应等方法，使被处理材料表面成分、组织、形貌发生改变，从而使表面获得不同于基体材料性能的工艺方法。