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部材の表層のみを硬化させる技術．加工硬化を利用するものにサーフェスローリング，ショットピーニング，焼入硬化を利用するものに高周波焼入れ，火炎焼入れがある．表面層の合金成分を変え，硬い相にする方法として，ガス浸炭窒化など鋼に対して表面に炭化物や窒化物を形成させる方法がある．さらに異相を表面に被覆する方法として，硬質クロムめっき，ニッケル化学めっきなどのめっき技術があり，PVD，CVDなどによりTiC，TiNなどを被覆することも行われている．
