表面添加材料形成合金，典型工艺就是化学表面热处理。该工艺是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织。与表面淬火相比，化学表面热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。
表面转化膜.表面转化膜工艺中，添加材料与基体发生化学反应。