I trattamenti termochimici sono trattamenti termici che sfruttano il fenomeno della diffusione in fase solida per cambiare la composizione chimica della superficie di alcune leghe.
Il fine ultimo, come nel caso della tempra, è di conferire alcune caratteristiche meccaniche ai materiali come, ad esempio, la durezza e la resistenza all’usura, all’ossidazione e alla fatica. Queste caratteristiche vengono attribuite al pezzo grazie all’assorbimento superficiale di un componente chimico esterno.
Sono un esempio di trattamento termochimico la carbocementificazione, la carbonitrurazione, la nitrurazione gassosa e la nitrocarburazione ferritica gassosa.