表面热处理是一种金属热处理工艺，其目的是通过加热和冷却工件表面来改变其表层力学性能，而不影响工件心部的组织和性能。这种工艺广泛应用于需要零件表面具有高耐磨性、抗疲劳强度和较大的冲击载荷，同时要求整体具有良好的塑性和韧性的场合，如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。
表面热处理的主要方法包括：
表面淬火：通过快速加热工件表面至高温，然后迅速冷却，以获得高硬度的表面层和有利的内应力分布，从而提高耐磨性和抗疲劳性能。
化学热处理：将工件置于含有活性元素的介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表层或形成化合物的覆盖层，改变表层的组织和化学成分，赋予特殊性能。
常用的热源包括感应加热、火焰加热、盐浴加热、电焊加热、激光加热和电子束加热等，它们都具有高能量密度，能够使工件表层短时或瞬时达到高温。
表面热处理工艺不改变零件心部的组织和性能，但能显著提升零件表面的使用性能