É um tratamento termoquímico que endurece a superfície de peças de aço, principalmente aquelas com baixo teor de carbono. O processo ocorre aquecendo o aço a temperaturas entre 850°C e 950°C em uma atmosfera rica em carbono, o que permite que átomos de carbono se difundem na superfície, criando uma camada superficial dura e resistente ao desgaste. Ao mesmo tempo, o núcleo da peça permanece tenaz e dúctil, garantindo resistência a impactos.
Após essa fase de difusão de carbono, a peça pode ser resfriada rapidamente (têmpera), o que aumenta ainda mais a dureza superficial. Esse processo é especialmente útil em componentes sujeitos a grande desgaste e impacto, como engrenagens, eixos, pinhões e buchas-guia. A combinação de uma superfície endurecida e um núcleo mais dúctil proporciona uma ótima resistência ao desgaste, sem comprometer a resistência à fratura e a tenacidade da peça.