本发明公开了一种表面处理方法，属于表面处理技术领域。本发明表面处理方法，利用热扩散盐浴工艺在合金工件表面生成金属碳化物覆层，所述热扩散盐浴工艺所使用的盐浴基盐为FLiNaK盐。优选地，所述FLiNaK盐中的LiF、NaF、KF的质量百分比依次为29.2%、11.7%、59.1%。本发明还公开了一种金属碳化物覆层及一种合金工件。相比现有技术，本发明可在合金工件表面生成性能更好的金属碳化物覆层，且可采用的热处理温度范围大，对于易于受热变形、易于产生合金相变等特殊工件的适应性更高，应用范围更广。