表面熱處理是指僅對硅溶膠鑄造表面層進行熱處理以改變其組織和性能的工藝。包括感應加熱淬火、火焰加熱表面淬火、激光熱處理和電子束加熱熱處理等。化學熱處理是將金屬或合金鑄件置于一定溫度的活性介質中保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變表面的化學成分、組織和性能的熱處理工藝。
硅溶膠鑄造的表面熱處理
1、感應加熱淬火
感應加熱淬火是利用感應電流通過工件所產生的熱效應，使工件表面、局部或整體加熱，并進行快速冷卻的淬火工藝。感應加熱的主要依據是電磁感應、集膚效應和熱傳導三項基本原理。感應加熱屬于快速加熱，其相變溫度、相變動力學和形成的組織與普通加熱有很大的區別。感應加熱淬火的特點：表面硬度比普通淬火高，碳化物彌散分布，耐磨性比普通淬火高。
2、火焰淬火
火焰淬火時利用氧乙炔，火焰對鑄件表面進行加熱，并快速冷卻的工藝。火焰淬火可使鑄件表面獲得高的硬度和耐磨性，從而提高鑄件的力學性能，延長使用壽命。火焰淬火的加熱方式采用火焰噴嘴。火焰淬火具有鑄件畸變小，表面清潔，一般無氧化、脫碳現象等優點。經火焰淬火后的鑄件應及時回火，一般回火溫度為180°--220°，大型鑄件也可采用自回火方式
硅溶膠鑄造的化學熱處理
1、化學熱處理過程可以分成四個基本過程：介質中化學反應，外擴散，相界面化學反應或表面反應，金屬中的擴散。他們彼此相互關聯、相互制約。滲碳是為了提高鑄件表面的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，將鑄件在滲碳介質中加熱、保溫，使碳原子滲入的化學熱處理工藝稱為滲碳。
2、滲氮 滲氮是指一定溫度下，在一定介質中使活性氮原子滲入工件表面的化學熱處理工藝。旨在提高鑄件表面硬度、耐磨性、疲勞性、抗咬合性及抗大氣腐蝕性能。