滲碳工藝廣泛應用于飛機、汽車、機床等設備的重要零件中，如齒輪、軸和凸輪軸等。滲碳是應用最廣、發展得最全面的化學熱處理工藝。用微處理機可實現滲碳全過程的自動化，能控制表面含碳量和碳在滲層中的分布。 
　　滲氮是使氮原子向金屬工件表層擴散的化學熱處理工藝。鋼鐵滲氮后，可形成以氮化物為主的表層。當鋼中含有鉻、鋁、鉬等氮化物時，可獲得比滲碳層更高的硬度、更高的耐磨、耐蝕和抗疲勞性能。滲氮主要用于對精度、畸變量、疲勞強度和耐磨性要求都很高的工件，例如鏜床主軸、鏜桿，磨床主軸，氣缸套等。 
　　碳氮共滲和氮碳共滲是在金屬工件表層同時滲入碳、氮兩種元素的化學熱處理工藝。前者以滲碳為主，與滲碳相比，共滲件淬火的畸變小，耐磨和耐蝕性高，抗疲勞性能優于滲碳，70年代以來，碳氮共滲工藝發展迅速，不僅可用在若干種汽車、拖拉機零件上，也比較廣泛地用于多種齒輪和軸類的表面強化；后者則以滲氮為主，它的主要特點是滲速較快，生產周期短，表面脆性小且對工件材質的要求不嚴，不足之處是工件滲層較薄，不宜在高載荷下工作。