表面合金化是指通过扩散改变基体金属表面层的成分和组织的材料保护技术。对于铝有多种渗层。最早的是在碳素钢或低合金钢基体上获得含铝约25%、层厚约125~1000微米的覆层。这种覆层具有在大气或炉气中长期抗800℃以内的氧化的能力，用于生产空气加热器、加热炉和蒸汽过热器的构件。铝铁合金需要在渗剂中加热到1080℃，经24小时而获得25~150微米厚的覆层。渗前若先镀扩散屏蔽层(如铂)，便可以抑制或延缓基体与覆层中金属元素间的相互扩散。在机械制造中主要应用的是铝、铬、硅、钒、锌等的表面合金化层或渗层。渗层是利用金属卤化物蒸汽与金属表面层产生化学反应形成的，或是在液相中发生化学反应而形成的。