Znane również jako utwardzanie powierzchniowe, utwardzanie powierzchniowe to proces, w którym powierzchnia metalu jest wzmacniana przez dodanie cienkiej warstwy wierzchniej innego i zwykle trwalszego stopu metalu. Ideą tego procesu jest zwykle wydłużenie życia przedmiotu, dzięki czemu użytkownik może uzyskać większą wartość z zakupu. Może to być szczególnie ważne w produkcji elementów maszyn, chociaż proces ten jest również stosowany w przypadku metalowych krat, ogrodzeń i metalowych przedmiotów dekoracyjnych, które są produkowane do użytku na zewnątrz.
Utwardzanie powierzchniowe istnieje od wielu stuleci i było często używane jako środek do tworzenia podków i różnego rodzaju przyborów kuchennych, które wytrzymałyby duże zużycie. Często wiąże się to z wykorzystaniem metalu o niskiej zawartości węgla i dopasowaniem go do metalu o wyższej zawartości węgla. Ta kombinacja sprawiała, że produkt końcowy był znacznie twardszy, ponieważ metale o wysokiej zawartości węgla wydają się być nieco kruche po kuciu. Dodatek metalu o niskiej zawartości węgla stworzył materiał, który można było łatwo formować w dowolny kształt. Gdy metal stygł, kształt został utrwalony, a wytrzymałość przedmiotu zabezpieczona.
Przez lata dodawanie węgla do powierzchni produktów żelaznych było powszechne. Nawierzchnia nie tylko pomaga wzmocnić żelazny przedmiot, ale także pomaga zapobiegać niszczeniu żelaza z upływem czasu. W rezultacie przedmioty takie jak przybory kominkowe, żeliwne garnki do mycia, a nawet patelnie byłyby użyteczne przez dłuższy czas, często umożliwiając przekazanie ich następnej generacji.
Oprócz wzmocnienia i trwałości metalowych przedmiotów, proces utwardzania powierzchniowego pomaga również zapewnić, że wszystko, co jest zbudowane ze wzmocnionego metalu, będzie bezpieczne do ciągłego użytkowania. Może to być szczególnie ważne, gdy metalowy przedmiot ma bezpośredni wpływ na samopoczucie człowieka lub innej żywej istoty. Na przykład podkowa skonstruowana przy użyciu utwardzania powierzchniowego nie będzie zużywać się nierównomiernie, co oznacza, że podkowa zapewnia koniowi większą stabilność. Ponieważ prawdopodobieństwo uszkodzenia podkowy jest bardzo niskie, oznacza to, że jest bardzo mało prawdopodobne, aby ktokolwiek jadący na koniu został rzucony z powodu przełamania się podkowy i nagłej zmiany chodu konia.
Utwardzanie powierzchniowe jest powszechnie stosowane przy tworzeniu materiałów do stosowania w konstrukcjach różnego rodzaju budynków. W ten sposób wzmocniono dźwigary, metalowe panele, a nawet metalowe drzwi. Chociaż stal i żelazo są najczęściej używanymi metalami w tego typu procesach, przeprowadzono pewne eksperymenty z użyciem innych metali o niskiej lub wysokiej zawartości węgla.