Досліджено механізм масопереносу хрому під час дифузійного карбідного поверхневого легування (ДКПЛ) залізовуглецевих сплавів і дифузійного поверхневого хромування в насичуючих порошкових сумішах карбідоутворювачів або їх феросплавів, оксиду алюмінію і хлористого амонію. Проведено системний термодинамічний аналіз хімічних процесів під час ДКПЛ з урахуванням побічних реацій та впливу домішок в компонентах шахти, а також аналіз фазових переходів хлоридів, які утворюються під час хіміко-термічної обробки (ХТО). На підставі виведеного механізму масопереносу хрому, визначено стадії, що лімітують процес ДКПЛ та запропоновано нову методику активації та коректування насичуючих сумішей. Проведено експериментальну перевірку адекватності газово-рідинного механізму масопереносу під час ДКПЛ, яка підтвердила утворення плівки сольового розплаву на металічних поверхнях під час ХТО. Експериментально показано підвищення відтворюваності результатів легування та строків служби шихти завдяки використанню нової методики активації та коректування.