กระบวนการปรับปรุงพื้นผิวคาร์บูไรซิงและไนตรายดิ้งเป็นกระบวนการปรับปรุงพื้นผิวโลหะโดยการแพร่อะตอมคาร์บอนหรือไนโตรเจนเข้าสู่ผิวโลหะ ซึ่งจะทำให้สมบัติต่างๆที่บริเวณผิวเกิดการเปลี่ยนแปลง โดยชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการคาร์บูไรซิง บริเวณผิวชิ้นงานจะเกิดโครงสร้างมาร์เทนไซท์ภายหลังการชุบแข็ง ทำให้มีค่าความแข็งบริเวณผิวสูงขึ้นซึ่งจะส่งผลทำให้มีสมบัติการต้านทานการเสียดสีที่สูงขึ้นด้วย โดยปกติกระบวนการคาร์บูไรซิงจะทำบนเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ เช่น เหล็กอัลลอยด์ SCM415 ซึ่งเป็นเหล็กที่นิยมใช้ผลิตเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลในอุตสาหกรรม กระบวนการไนตรายดิ้งสามารถปรับปรุงพื้นผิวของเหล็กได้เช่นเดียวกัน โดยไนโตรเจนอะตอมที่แพร่ซึมเข้าไปที่บริเวณผิวของชิ้นงานจะจับตัวกับธาตุที่อยู่ในเหล็กเกิดเป็นสารประกอบไนตรายที่มีความแข็งสูง และสามารถทนอุณหภูมิได้สูง ดังนั้นกระบวนการไนตรายดิ้งจึงมีการใช้ในการปรับปรุงพื้นผิวของแม่พิมพ์แปรรูปร้อนโดยนิยมจะทำบนเหล็กกล้าเครื่องมือทำงานร้อน เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือทำงานร้อน H13 ซึ่งเหล็กชนิดนี้จะให้เป็นแม่พิมพ์ของงานแปรรูปร้อน เช่น การอัดขึ้นรูป (Extrusion) หรือการตีขึ้นรูป (Forging) เป็นต้น
ความหนาของชั้นเคลือบหรือโซนการแพร่ที่ได้จากกระบวนการคาร์บูไรซิงและไนตรายดิ้งนั้นจะถูกควบคุมโดยความเข้มข้นของอะตอมคาร์บอนและไนโตรเจนในบรรยากาศภายในเตา อุณหภูมิ และ เวลาที่ใช้ในการเคลือบผิวซึ่งเป็นไปตามทฤษฎีการแพร่ของอะตอมในสภาวะของแข็ง ดังนั้นถ้าอัตราการแพร่ซึมของอะตอมคาร์บอนหรือไนโตรเจนมีค่าสูงขึ้นก็จะทำให้ชั้นเคลือบหรือโซนการแพร่ของกระบวนการคาร์บูไรซิงหรือไน-ตรายดิ้งมีความหนามากขึ้นด้วย การแปรรูปโลหะอย่างถาวร (Plastic Deformation) ทำให้เกิดดีสโลเคชั่น (Dislocation) และความแข็งโดยการแปรรูป (Work Hardening) ที่สามารถช่วยให้อัตราการแพร่ซึมของอะตอมมีค่าสูงขึ้นได้ อย่างไรก็ตามกระบวนการคาร์บูไรซิงและไนตรายดิ้งเป็นกระบวนการปรับปรุงที่เน้นเฉพาะพื้นผิวโลหะ ดังนั้นอัตราการแพร่เฉพาะที่บริเวณผิวของชิ้นงานจึงมีความสำคัญและเป็นตัวกำหนดความหนาของชั้นเคลือบหรือโซนการแพร่ที่เกิดขึ้น ดังนั้นการแปรรูปเฉพาะที่ผิวโดยกระบวนการทางกล (Mechanical Surface Treatment) จึงถูกนำมาพิจารณาเพื่อปรับปรุงอัตราการแพร่เฉพาะที่บริเวณผิวชิ้นงานในกระบวนการคาร์บูไรซิงและไนตรายดิ้ง ซึ่งสามารถใช้เป็นแนวทางในการประหยัดพลังงาน และลดต้นทุนในการผลิตของอุตสาหกรรมการปรับปรุงพื้นผิว/เคลือบผิวในประเทศไทยต่อไป