Химико-термическая обработка заключается в диффузионном насыщении поверхности деталей одним или несколькими элементами с целью изменения химического состава структуры поверхностных слоев.

Цементация - процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев стальных изделий углеродом. Цементации подвергают изделия из низкоуглеродистых сталей (до 0,25 % С). В поверхностных слоях содержание углерода достигает 0,8—1,2 %, постепенно уменьшаясь к сердцевине. Закалке и низкому отпуску изделия подвергают после цементации. Перед ней детали очищают от окалины, жира. Участки поверхности, не подлежащие обработке, подвергают меднению или покрывают противоцементационными обмазками. Для цементации используют газовую среду или твердый карбюризатор. В качестве твердого карбюризатора используют древесный уголь, торфяной кокс, к которым добавляют ВаСОз, Na2CO3, CaCO3 и другие компоненты. Карбюризатор засыпают в металлические ящики, укладывают в них изделия, закрывают крышками, зазоры замазывают огнеупорной глиной. В камерных печах ящики нагревают до 900 °С и выдерживают определенное время. Цементация с помощью твердого карбюризатора отличается простотой и универсальностью. Газовая цементацию в качестве газовой среды используют метан (СН4), пропан (СзН8), оксид углерода (СО) и др., которые конструкционные легированные (40Х, 38Х2МЮА и др.) и инструментальные (Х12М, Х6ВФ и др.).