鈦合金滲碳在表面上生成TiC相,具有非常髙的硬度。但是TiC層與基體的結合力很差，妨礙實際使用。鈦表面滲硼生成TiB2相，硬度也很高。據文獻報道，將酸洗后的鈦零件包埋在無定型硼粉和A1203粉各半的混合粉末（其中加有0.75%-1.0%的NH4F*HF)中，在1010度保溫1小時,即可生成TiB2層。在上述條件下,該涂層的厚度依合金不同而異，工業純鈦上生成的涂層厚度為25p,TC4鈦合金上形成厚度為20um，硬度在HV2800-3450的范圍。滲硼的溫度要求高,這使其應用受到一定限制。如果先在鈦板上電鍍鐵，之后進行硼化，可以降低硼化溫度到870度,鍍層厚度可達40um，硬度可到HV2300。
鈦在高溫下會與氧,氮等氣體發生反應，引起硬化，高溫下（800-900度）進行氮化處理，使其表面維氏硬度高達700以上；通過堆焊，在氬氣中同入適量的氮氣或者氧氣，使其表面硬度可以提高2—3倍；通過離子電鍍，使其表面生成一層氮化鈦，厚度在5微米左右，表面維氏硬度竟然高達16000—20000；鍍鉻等。表面硬化的目的是提高耐磨性，并消除在摩擦條件下工作的零件發生相互黏附的危險性。在硬度提高的同時，有可能耐蝕性能及疲勞強度也有所提高。這里首先關注表面硬度的提高,關注工藝本身及其對表面硬度提高的影響。
