Вітчизняними і зарубіжними вченими використовувались різні способи введення легувальних елементів в поверхневий шар виливка. Одні із них наносили на поверхню форми спеціальні фарби або пасти, виготовляли вставки, основу яких складали відповідні легувальні елементи; другі – на поверхні ливарної форми насипали шар порошкоподібних феросплавів; треті – вводили легувальні елементи в фарби або пасти, основу яких складали вогнетривкі матеріали; четверті – покриття для легування поверхневого шару виливків готували на основі оксидів, карбідів, нітридів і інших сполук легувальних елементів, які після здійснення дисоціації або інших процесів переходили в поверхневий шар виливка.

Аналіз літературних даних показує, що одним із найбільш поширених дефектів у легувальному шарі є раковини. Щодо механізму їх утворення існують різні тлумачення. Появу відкритих раковин в легованому шарі автори рботи пояснюють так: після розплавлення легувального покриття основній метал і легований шар деякий час знаходяться в рідкому стані, загальна кристалізація металу починається не з поверхні виливка, а на деякій відстані від неї, внаслідок більш високої температури початку твердіння легованого шару. Через це гази, особливо водень проникають в легований шар і утворюють в ньому газові раковини.

Внаслідок нагрівання форми виокремлення газів починається раніше, ніж починається кристалізація металу. Проте, як загально відомо, зі зниженням температури металу розчинність газів в ньому знижується і їх потік у формі, направлений від поверхні виливка до зовнішньої поверхні форми, зростає.

Тому такий характер утворення раковин в легованому шарі нереальний.

В останніх роботах механізм утворення раковин пояснюється тим, що розплавлений легований шар якби втягується в виливок через капілярно пористу кірку основного металу внаслідок об’ємної усадки останнього. Це явище в багатьох випадках є більш реальною причиною утворення раковин. Такий механізм утворення раковин наводиться і в роботах.

Різні пояснення причин, що призводять до виникнення дефектів у поверхневому легованому шарі, вказують на необхідність досконалого вивчення умов їх утворення та пошуку заходів для їх попередження. За ствердженнями авторів здійснити поверхневе легування чавунних виливків важче, ніж сталевих оскільки температура кристалізації чавуну значно нижча, ніж сталі, а температура плавлення легувальних покриттів, як правило вища за температуру заливання чавуну перед заливанням його у форму. Автори пропонують легувати чавунні виливки використанням метало-термічних сумішей.

Незважаючи на недостатнє вивчення процесів поверхневого легування, в літературі є дані щодо використання цього методу для виготовлення реальних промислових литих деталей.

Задовільні результати були отримані після насичення поверхні вушок траків хромом, карбідом хрому і корундом. Стрижні, які утворюють отвір вушка, перед установкою в форму фарбували легувальною формою, до складу якої входили ці компоненти.

З метою підвищення зносостійкості відвалів змішувачів був використаний екзотермічний метод поверхневого легування. В легувальне покриття  вводилися компоненти для здійснення термічної реакції і легувальні добавки FeCr, CrB₂, FeW, FeMo.

Для місцевого відбілювання чавунних виливків фірма Ferrodunamies (США) випускає ацетатну стрічку і листи покриті телуром і іншими елементами та їх сполуками. Цією стрічкою або листами облицьовують поверхню форми в потрібних місцях. При заливані форми металом здійснюється поверхневе легування телуром, яке сприяє місцевому відбілюванню виливка. Органічна плівка при заливані металу в форму згоряє повністю і не спричиняє утворенню поруватості виливка.

Михайловим А.М. запропоновано метод поверхневого легування для підвищення зносостійкості зубів ковша екскаватора, кришки коліна бетонопроводу і литих деталей насосу для перекачування піску.

Як відзначалось вище, широкого застосування процес поверхневого легування в промислових умовах може набути, в основному внаслідок використання способу нанесення легувального покриття на поверхню форми або стрижня. Проте існують інші технології поверхневого легування.

Один із цікавих методів поверхневого легування чавунних виливків алюмінієм є заливання в ливарну форму алюмінію, деяким його витримуванням у формі до утворення алюмінієвої оболонки з наступним виливанням надлишку алюмінію із форми. В одержану форму з оболонкою заливають рідкий чавун.

Таким чином поверхневе легування набуває широкого використання у машинобудуванні та є актуальним напрямом досліджень.