Utwardzanie powierzchniowe stali to proces stosowany w celu zwiększenia twardości powierzchniowej materiału. Proces ten znany jest również jako hartowanie powierzchniowe i służy do utwardzania powierzchni materiałów, które nie mogą być utwardzone wewnętrznie poprzez obróbkę cieplną.
W przypadku stali odbywa się to zazwyczaj poprzez wystawienie powierzchni na działanie pierwiastków węgla i azotu, które są dodawane w niewielkich ilościach podczas procesów produkcyjnych.
Po wystawieniu na działanie tych pierwiastków, tworzą one na powierzchni cienką warstwę obudowy, która chroni ją przed zużyciem i korozją.
Węgloazotowanie – Metoda ta polega na wystawieniu powierzchni stali na działanie gazów węgla i azotu, które reagują ze sobą i tworzą na jej powierzchni azotki tworząc warstwę twardszą od samej stali czyniąc ją bardziej odporną na zużycie i korozję.
Azotowanie – Metoda ta polega na wystawieniu powierzchni stali na działanie gazu azotowego w wysokiej temperaturze, który reaguje z żelazem w jej strukturze tworząc azotek ferrytyczny (Fe3N) na jej styku z powietrzem tworząc cienką warstwę (o grubości 0,00001 mm). Warstwa ta jest twardsza od zwykłej stali, ale słabsza od węglika (Fe3C). Ze względu na niższą twardość ma również lepszą obrabialność niż węglik.
