由较坚硬的金属形成的「外壳」。含碳量低的铁或是钢，本身的很低，表面硬化制程会将碳（渗碳）或氮（渗氮）用扩散方式进入表层。表面硬化一般用在工作已经成形之后，不过也可以用在要进行或类似制程的，来增强其硬度。面硬化（Face hardening）也用在说明现代装甲的类似制程。若金属件和其他坚硬或是黏着性的材料接触，因为金属的硬度大，比较可以抗磨损，所以会希望有一定的硬度。不过有硬度的材料其脆性也比较软的材料要大，因此不一定适合将整个工件从外表到内部完全进行硬化。此情形下可以用表面硬化制作内部韧性较强（因为内层