在傳統的氧化(發黑)、電鍍、氮化等工藝基礎上，隨著技術的不斷發展，人們提出了許多新的表面強化和保護方法。在五金模具鋼材中采用了多種傳統的表面強化和保護熱處理方法。依據加工工藝的性質及表面改性層與基材的結合性質，將其分為4類：滲透、涂覆、轉化膜形成、表面硬化硬化。
1)滲入方法。不均勻的元素原子通過介質傳送到工件的表面被吸收。因為滲入元素在鐵基中具有一定的溶解性，在鐵質表面和內部都有濃度梯度，形成由外滲元素逐漸飽和的擴散通道。出現組成與未改變區域濃度連續變化的過渡層。這種表面改性層與基體的結合被稱為“冶金結合”，是氮化、滲碳等多種表面處理方法中較強結合。
2)涂層方法。采用真空蒸發、離子鍍、噴漆等方法，在表面涂有高性能的涂層。主要采用TiN,TiC離子鍍及金剛石涂層，它們在硬度，耐磨，耐磨，耐磨損，以及化學保護等方面都有優異表現。同常規鍍層類似，涂層與基體的結合采用物理方法，在560℃以下鍍層，其結合基本為非冶金結合。如在電鍍前，工件表面未清潔，或處于另一惰性狀態，則涂層過厚，極易脫落。即便采用了相應的工藝改進，其粘結強度也遠遠小于滲透法，所以一般只用很薄的涂層。
3)化學轉化膜方法。復合物層的表面是由其元素與鋼中元素(通常是鐵)的化學作用所形成的，而且參與鐵質介質的元素的溶解度非常小，因而，在變質層和基片的結構和組成上沒有梯度，且與基片的結合是非冶金結合，無法在表面建立固溶體濃度。這種方法的名字通常被定義為“化學”，如氧化和磷酸化。
滲透法命名及化學轉化膜的形成方法，也因歷史上的原因，對其機理及分類、命名等方面的認識不一致，有時也會造成混亂。FeS層的形成方法常被稱為“硫化”。
4)表面淺部硬化。近幾年來，這是將激光強化用于高速鋼工具的一類。對于高速鋼刀具，很少采用深度淬火(火焰，感應加熱)。利用高能微區光斑，在已經完成淬火和回火的工具上掃描選定的零件，并可獲得具有控制位置和二次淬火深度控制的淺表面淬火層。該工藝可保證刀具表面無氧化性，且刀具表面經過二次淬火后表面不會發生二次硬化。二淬硬層回火后的硬度明顯高于基體。
