隨著技術的不斷發展，人們已經基于老式的氧化（發黑），電鍍和氮化工藝開發了許多新的表面強化和保護方法。 各種傳統的表面強化和保護性熱處理方法已應用于高速鋼模具。 根據處理過程的性質以及表面改性層和基材的組合性質，這些方法可分為4類：滲透，涂層，化學轉化膜的形成以及表面硬化和硬化。
1）滲透方法。 異質元素原子通過介質傳輸到工件表面并被吸收。 由于滲透元素在鐵基質中的一定溶解度，在表面和內部建立了濃度梯度，從而形成了擴散通道，該擴散通道被滲透元素從外向內逐漸飽和。 存在過渡層，其組成和未改變的區域之間的濃度連續變化。 該表面改性層與基材的結合被稱為“冶金結合”，是氮化和滲碳等各種表面處理方法中最牢固的結合。
2）涂布方法。 使用真空蒸發，離子鍍，噴涂和其他方法在表面上涂上高性能材料層。 最常用的方法是TiN，TiC離子鍍膜和金剛石鍍膜，它們在硬度，耐磨性，耐磨性和化學保護性方面均優異。 與傳統的電鍍涂層相似，通過物理方法在低于560°C的溫度下進行涂層處理的涂層和基材的組合基本上是非冶金的組合。 如果工件表面在電鍍前不干凈，或處于另一種惰性狀態，則涂層太厚時，很容易脫落。 即使使用相應的技術來改善表面狀態，其結合牢固度也遠低于滲透方法，因此通常僅使用非常薄的鍍層。
3）化學轉化膜法。 化合物層的表面是通過介質中的元素與鋼中的元素（通常是鐵）之間的化學相互作用形成的，并且參與鐵中介質的元素的溶解度極小，因此不可能 在表面上建立固溶體濃度在變質層和襯底的結構和組成上沒有梯度，并且與襯底的組合是非冶金的組合。 該方法的名稱通常由“化學”定義，例如氧化和磷酸化。
由于一些歷史原因，人們對處理機理以及分類和命名的理解不盡人意，在溫南，滲透法的命名和化學轉化膜的形成方法有時會引起混淆，就像它應該 已經形成了化學轉化膜。FeS層的形成方法被廣泛地稱為“硫化”。
4）淺表面硬化方法。 近年來，這是在高速鋼工具上應用激光硬化的一類。 在高速鋼工具上很少使用深表面硬化（火焰，感應加熱）。 使用高能量的微區域光斑在已完成淬火和回火的工具上掃描所選零件，并且可以獲得具有受控位置和二次淬火深度的淺表面淬火層。 作為工具的最終處理方法，該技術可以確保表面沒有氧化，并且由于表層的二次淬火，磨削后工具的精度不會改變。 回火后第二淬火層的硬度明顯高于基體。
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