Стали для науглероживания и поверхностной закалки обычно имеют относительно низкий уровень углерода, 0,10-0,25% С, и используются, когда есть потребность в различных свойствах, например, для компонентов трансмиссий. Цементация предполагает обработку готовой детали в науглероживающей атмосфере при высокой температуре, обычно 850–950°С, что увеличивает содержание углерода на поверхности детали. Глубина науглероженного слоя обычно составляет 0,5–1,0 мм, но может быть и глубже. После науглероживания деталь подвергается закалке и, таким образом, закалке. При закалке науглероженный слой превращается в мартенсит с твердостью, определяемой содержанием углерода. В результате получается компонент с твердой поверхностью и сравнительно мягкой сердцевиной. Цементируемая сталь используется в автомобилестроении, а также в машиностроении и машиностроении для таких деталей, как карданные валы, соединительные детали, шестерни и болты.