化学热处理是一种金属热处理工艺，其核心原理是通过将金属或合金工件置于含有特定活性元素的介质中加热和保温，使这些活性元素通过化学反应、物理吸附或扩散等方式渗入工件的表层，从而改变其化学成分、组织和性能。这种处理方式旨在提高工件的表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗疲劳强度和抗氧化性等性能。常见的化学热处理方法包括渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗铝、渗硼等。
化学热处理的特点包括：
表层化学成分改变：
通过渗剂分解或电离产生的活性原子或离子，被工件表面吸附并向内部扩散，形成富集特定元素的渗层。
组织结构变化：
渗层与基体之间可能存在扩散层，获得单一材料难以达到的性能。
性能提升：
处理后的工件表面层通常具有较高的硬度、耐磨损性和高强度，同时保持心部良好的韧性。
化学热处理在机械工程中应用广泛，特别是在制造耐磨、耐腐蚀和承受高应力的零件时，如齿轮、轴承、刀具等。