常规的整体淬火已很难满足压铸模具高的表面耐磨性和基体的强韧性要求。
表面强化处理不仅能提高压铸模具表面的耐磨性及其他性能，而且能使基体保持足够的强韧性，同时防止熔融金属粘模、浸蚀，这对改善压铸模具的综合性能，节约合金元素，大幅度降低成本，充分发挥材料的潜力，以及更好地利用新材料，都是十分有效的。
生产实践表明，表面强化处理是提高压铸模具质量和延长模具使用寿命的重要措施。压铸模具常采用的表面强化处理工艺有：渗碳、渗氮、氮碳共渗、渗硼、渗铬和渗铝等。
1.渗碳
渗碳是目前机械工业中应用最广泛的一种化学热处理方法。其工艺特点是：将中低高碳的低合金模具钢和中高碳的高合金钢模具在增碳的活性介质（渗碳剂）中，加热到900℃-930℃，使碳原子渗入模具表面层，继之以淬火并低温回火，使模具的表层和心部具有不同的成分、组织和性能。
渗碳又分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。近期又发展到可控气氛渗碳、真空渗碳和苯离子渗碳等。
2.渗氮
将氮渗入钢表面的过程称为钢的氮化。氮化能使模具零件获得比渗碳更高的表面硬度、耐磨性能、疲劳性能、红硬性和耐蚀性能。因为氮化温度较低（500-570℃），氮化后模具零件变形较小。
渗氮方法有固体渗氮、液体渗氮和气体渗氮。目前，正在广泛应用离子渗氮、真空渗氮、电解催渗渗氮和高频渗氮等新技术，缩短了渗氮时间，并可获得高质量的渗氮层。
3.氮碳共渗
氮碳共渗是在含有活性碳、氮原子的介质中同时渗入氮和碳，并以渗氮为主的低温氮碳共渗工艺（530℃-580℃）。氮碳共渗的渗层脆性小，共渗时间比渗氮时间大为缩短。压铸模经氮碳共渗后，可显著提高其热疲劳性能。
恶劣的工作条件，要求压铸模具有良好的高温力学性能、耐冷热疲劳性能、耐液态金属冲蚀性能、抗氧化性能和高的淬透性及耐磨性等，热处理是决定这些性能的主要制造工艺。
压铸模具的热处理，就是通过对钢的组织结构进行改变，使模具表面获得很高的硬度及耐磨性，而心部仍具有足够的强度和韧性，同时有效防止熔融金属粘模、浸蚀。选用恰当的热处理工艺，可减少废品和显著提高模具使用寿命。