Karburisierung ist die Anreicherung der Randschicht eines Werkstoffs mit Kohlenstoff durch Diffusion aus kohlenstoffaktiven Medien (Gas, Feststoff, Plasma, Salzbad). Sie verändert lokale Phasengleichgewichte und ermöglicht nachfolgende Härtung durch Martensitbildung oder Karbidbildung. Steuergrößen sind Temperatur, Zeit, Kohlenstoffaktivität und Atmosphäre, die Kohlenstoffgradient, Karbidmorphologie und das resultierende Spannungs- und Härteprofil bestimmen.