化學(xué)熱處理是將鋼件放在一定的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層，改變表層的化學(xué)成分以獲得預(yù)期的組織和性能的一種熱處理過程。當(dāng)一個壓力容器零件需要表面和芯部具有不同的成分、組織和性能時，采用化學(xué)熱處理是一種十分有效的方法。按照滲入元素的不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、氮化、氰化和滲金屬等。

滲碳是向鋼的表層滲入碳原子的過程，即把鋼件放入滲碳氛圍中，在900-950℃加熱、保溫，使鋼件表層增碳的過程。其目的是使鋼件在熱處理后，表面具有高硬度和耐肺性，而芯部仍保持一定強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。如對齒輪、活塞銷的處理等。

氮化是向鋼件表層滲入氮原子的過程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲勞強(qiáng)度和耐蝕性，它廣泛應(yīng)用于各種高速傳動精密齒輪、高精度機(jī)床主軸、在變向負(fù)荷工作條件下要求很高疲勞強(qiáng)度的零件，以及要求變形很小和在一定耐熱、耐蝕工作條件下的耐磨零件，如閥門、擠出機(jī)的螺桿等。

氰化是向鋼件表層同時滲碳和滲氮的過程，也稱為碳氮共滲。氰化可用于低碳鋼和中碳鋼零件，以提高表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，也可用于高碳合金鋼以提高表面硬度和熱硬性。

滲金屬是利用價格便宜的碳素鋼和低合金鋼制成零件，然后在高溫下向零件表層滲入各種合金元素使表而合金化，從而獲得某些特殊性能，不僅滿足了零件的使用要求，而且可以代替某些高合金鋼，如不銹鋼、耐熱鋼等。化工上常用的有滲鉻、滲鋁、滲硅等。滲鉻可以提高鋼件表面硬度、耐磨性和抗腐蝕性;滲硅可以提高鋼件表面的耐酸性能;滲鋁可提高零件的耐熱和杭氧化性等。化學(xué)熱處理與金屬鍍層的根本區(qū)別在于金屬鍍層是把金屬均勻鍍在鋼材表面而不進(jìn)入鋼材金屬品格之中。而化學(xué)熱處理則使合金元素擴(kuò)散滲入鋼材金屬品格之中，從而改善零件表面層的性能。