La carburación es un proceso de tratamiento de metales que agrega carbono a la superficie del metal que tiene un bajo contenido de carbono para aumentar la dureza del metal. El metal se calienta a temperatura elevada en una atmósfera rica en carbono. El calor hará que los átomos de carbono se difundan en la superficie del metal. El proceso se realiza por debajo del punto de fusión del metal que se carburiza. Hay cinco métodos de carburación: paquete, gas, baño líquido, vacío y plasma.
La carburización en paquete utiliza un horno para calentar las partes metálicas a carburizar que se empaquetan dentro de un contenedor con una cantidad suficiente de polvo de carbono. El proceso de calentamiento durará de 12 a 72 horas a alta temperatura. Se observa que este método es lento en comparación con los otros métodos y tiene ineficiencias de calentamiento debido a la dificultad de mantener una temperatura uniforme.
La carburación con gas sigue el mismo procedimiento que se aplica en la carburación en paquete. Sin embargo, alimenta monóxido de carbono (CO) al horno para mejorar la difusión, lo que no se hace en el método de empaque. El proceso tiene problemas de seguridad porque el CO es un gas venenoso que es inodoro e incoloro y podría ser inhalado por las personas que trabajan dentro de la planta. Se prefiere el método de gas para carburar grandes volúmenes de metal.
En el método de baño líquido, las partes metálicas se sumergen en sal fundida con abundante carbono. El cianuro (CN), que es un veneno mortal, se utilizaba anteriormente como componente principal del baño líquido. Fue reemplazado por componentes de baño no tóxicos que pueden lograr los mismos resultados de carburación que el cianuro.
El método de vacío requiere un ambiente de calefacción que esté libre de oxígeno y carburice el metal a bajas presiones. El método utiliza un horno que tiene una estructura compleja y un solo componente para crear un ambiente rico en carbono: metano (CH4). El ambiente libre de oxígeno permite que la temperatura aumente significativamente, aumentando así la solubilidad del carbono y la velocidad de difusión. No se produce oxidación superficial del proceso.
El método de plasma utiliza un horno de vacío para calentar el metal. Una vez que el metal alcanza una temperatura adecuada para su procesamiento, se suministra al horno un gas raro que contiene gases de hidrocarburos como el CH4. Se introduce un alto voltaje de CC entre el metal y el horno para generar una descarga luminiscente que hará que el ión de gas y el plasma de CC tengan una reacción electroquímica para lograr la carburación.
La elección del método de cementación debe basarse en consideraciones sociales y económicas. El método debe ser respetuoso con el medio ambiente y no debe dañar la salud de los trabajadores y la comunidad. También debería ser rentable.