模具材料是模具工業的基礎。模具成形加工技術的不斷發展，對模具材料提出的要求越來越高。而模具制造加工的專門化與產業化又要求盡量地降低模具材料及其加工的費用。表面工程技術是當前材料學科與工程領域中表現較為活躍、發展較為迅速的分支。表面工程技術在模具加工與制造領域中的應用，在很大程度上彌補上模具材料的不足，充分發揮了模具材料的性能潛力。
使用材料時，強韌性的配合非常重要，一般情況下，表面高的硬度、強度、耐磨性與心部韌性、塑料之間常常存在著矛盾，使用整體材料，在許多情況下難于處理得恰當，有時甚至無法解決。而采用表面強化處理則很容易做到兩者兼顧，使材料的潛力得到充分發揮。如冷作模具承受沖擊載荷大，其表面耐磨性與心部韌性之間的矛盾更加突出，經滲硼后表面耐磨性由高硬度的硼化物層承擔，再適當地提高回火溫度將基體硬度降低使心部韌性得到改善，既發揮了硼化物層的耐磨優勢，又避免發生脆性斷裂，可使模具壽命延長十幾倍。傳統的中碳鋼后表面淬火和低碳鋼滲碳后淬火，都是強韌化處理的實際應用。用普通材料經表面強化處理，可能代替價格高的材料，甚至，代替昂貴的稀缺材料。如用低碳鋼滲鋁代替高合金耐熱鋼制作滲碳罐，節約了鉻、鎳資源，并降低了成本。
晶粒大小和形態是影響強化層性能的重要因素，控制層的組織十分必要。決定晶粒大小的因素是形核率與晶體長大的速率，此外還受其他條件影響，比較復雜。一般說來，形核率越高，晶粒越細；熔體結晶時過冷度越大，晶粒越細。氣相一固相沉積時沉積速度越大，晶粒越細。激光、電子束等高能量密度加熱，自激冷卻很快，可形成細晶粒的、超細晶粒的、甚至微晶的強化層。
表面強化技術是表面工程的核心內容，表面強化技術是決定強化層（膜）的成分、組織、結構和性能的關鍵。可能應用于模具加工與制造的表面工程技術非常廣泛，不僅包括傳統的表面淬火技術（如感應淬火、火焰淬火等）、熱擴滲技術（如滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等）、堆焊技術和電鍍硬鉻技術，還有近年迅速發展的激光表面強化技術、物理氣相沉積技術（PVD）、化學氣相沉積技術（CVD）、離子注入技術、熱噴涂技術等。而且，傳統的表面工程技術也在不斷完善與發展之中。許多表面強化技術的應用范圍也不是單一的，常常是既能用于提高表面硬度、強度和防腐性能，又能用于裝飾、維修機件，甚至作為制造復合材料的預處理工藝。
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