Termo kimyasal ısıl işlemler en temel anlatımı ile ısıl işleme tabi tutulan malzemenin yüzeyi ile fırın atmosferi arasında bir difüzyonun gerçekleştiği uygulamalardır.

Nötr sertleştirme, martensitik sertleştirme veya su verme olarak da bilinir. Çelik yüzeyinin kimyasal bileşiminde herhangi bir değişiklik olmaz. Bu tür parçalar daha yüksek mukavemet nedeniyle daha hafif ve daha sert yapılabilir.

Gerilim giderme mekanik işleme, kaplama, tel veya dalma erozyon sonrası malzeme içerisinde oluşan gerilimleri malzemenin mevcut sertliğini değiştirmeden yapılan işlemlere denebilir.