化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是前者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、盐类介质或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热扩散法碳化物覆层处理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process），简称TD覆层处理，是一种通过高温扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层，其结构如上图所示。该覆层具有极高的硬度，樟木头热处理，HV可达3200左右，且与母体材料冶金结合。实践证明，时效热处理，这种覆层具有极高的耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，铝合金热处理，可提高工件寿命数倍至数十倍，具有极高的使用价值。TD主要效益1． 大幅度提高工模具或工件的使用寿命，渗碳热处理，节省生产成本或运行成本。2． 大幅度改善产品外观，提高产品尺寸的均一性，提升产品质量。3． 大幅度节省维修时间和劳动强度，并减少因维修停机所带来的损失。
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