新一代航天、航空、汽车、机械装备的发展，对材料与构件的组织、变形以及表面完整性提出了更高的要求，尤其是传动、转动等运动构件，例如活塞、阀门等采用钛合金制件以降低结构重量，减小摩擦系数，提高耐磨性和抗微动磨损能力；要求柱塞泵靴、盘等高耐磨高导热率兼备等等。因此表层强化技术将发挥重要作用，技术研发重点也从传统的气体渗碳、气体渗氮、液体渗氮化学热处理技术向新型等离子体轰击、真空低压、高能激光加热、感应加热等方式转移，例如等离子体渗碳、渗氮及共渗，真空低压渗碳及碳氮共渗，激光淬火、感应加热淬火等。不锈钢的表层强化工艺大致可分为形变表面强化工艺和改性表面强化工艺。表面形变强化是利用机械能使工件表面产生塑性变形，产生应变细晶层，从而使表层硬度、强度提高的方法，包括喷丸、滚压、挤压等传统技术和超声冲击强化等新颖表面机械强化技术。超超临界火电机组的极限高温高压对锅炉用钢的高温强度和抗氧化性能提出了更高要求。航空发动机用钛合金构件工作环境恶劣，除了高的离心负荷、振动负荷和热负荷，还要承受环境介质的腐蚀与氧化作用，因此对钛合金进行表面强化处理是永恒的话题。钛合金表面强化技术的发展从基于热处理、物理化学反应的传统表面改性向以电子束、离子束、激光束等高能束的使用为标志的“三束改性”现代表面改性技术发展，目前以及未来的发展方向将是以多种强化手段和能量场结合开发而成的复合新工艺。高玉魁采用了喷丸强化、激光强化和低塑性抛光强化对TC4钛合金进行表面改性处理，从表面硬度提升效果上看，喷丸强化加工硬化最明显（450HV左右），低塑性抛光次之，而激光冲击强化效果最小（400HV左右），由于残余应力的引入均可提高TC4的旋转弯曲疲劳寿命和疲劳强度。航天八院采用钛合金等离子体渗氮处理，在钛合金表面制备一定厚度的渗氮层，白亮层由金黄色TiN和Ti2N相组成，随着渗氮温度的升高和保温时间的延长，Ti2N 相对含量减少，TiN相增多; 830℃渗氮15h表面硬度可达1056HV、层深125μm，耐磨性显著提高。陈宇海利用将气体爆炸能量、脉冲电场能量、等离子体多重能量共同作用的脉冲等离子体爆炸技术(Pulsed plasma detonation,PPD)，采用纯钨电极，丙烷、氧气、压缩空气作为爆炸气体，在TA2和TC4表面制备PPD 改性层，获得由TiN、TiN0.3、TixOy、Ti以及少量W组成的改性层，硬度较基体提高3.8倍，磨损机制主要为三体磨粒磨损，并伴有轻微的黏着磨损特征。新型等离子体浸没离子注入与沉积技术(PIIID)可有效地将离子注入技术和真空弧蒸发技术结合，通过脉冲高压电场将离化的等离子体加速注入并沉积于工件表面，从而实现对材料的表面改性。刘洪喜等人通过PIIID技术向TC4钛合金表面注入了不同剂量的金属Ag，当注入量为当注入剂量为1×1017ions/cm2时，材料表面纳米硬度和弹性模量分别提高 62.5%和54.5%，耐摩擦磨损和抗腐蚀性得到了大幅提高。王宝婷等人的研究发现TC4钛合金表面制备的微弧氧化+强流电子脉冲（MAO+HCPEB）复合涂层，表面发生重熔，形成平整的改性层，耐盐雾腐蚀和摩擦磨损性能更好，并可通过改变微弧氧化电参数来减少复合层中的熔坑。在地质勘探领域，铝合金钻杆已逐步替代传统钢钻杆，被越来越多的运用在深井、超深井及难进入地区钻探。但由于铝合金硬度低于钢，在摩擦过程中，较易产生严重磨损，并且在高温及含盐环境中，其力学性能和耐蚀性能明显下降，很难达到高可靠长效运行的目的，急需对其表面进行强化耐蚀处理。激光熔覆可通过熔化铝基体部分表面以及不同涂层粉末（TiC、SiC、Al2O3等），使铝合金表面生成一层陶瓷复合涂层，大大改善基体表面性能摩擦磨损和耐腐蚀性能。
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