Karburizacija je proces obrade metala koji dodaje ugljik na površinu metala s niskim sadržajem ugljika kako bi se povećala tvrdoća metala. Metal se zagrijava na povišenoj temperaturi u atmosferi bogatoj ugljikom. Toplina će uzrokovati difuziju ugljikovih atoma u metalnu površinu. Proces se izvodi ispod točke taljenja metala koji se karburizira. Postoji pet metoda karburizacije – pakiranje, plin, tekuća kupka, vakuum i plazma.
Naugljičenje u pakiranju koristi peć za zagrijavanje metalnih dijelova koji se naugljičili, a koji su pakirani unutar spremnika s dovoljnom količinom ugljičnog praha. Proces zagrijavanja će trajati 12 do 72 sata na visokoj temperaturi. Zabilježeno je da je ova metoda spora u usporedbi s drugim metodama i da ima neučinkovitost grijanja zbog poteškoća u održavanju ujednačene temperature.
Naugljičenje plinom slijedi isti postupak koji se primjenjuje u pakiranju. Međutim, on dovodi ugljični monoksid (CO) u peć kako bi poboljšao difuziju, što se ne radi u metodi pakiranja. Proces ima sigurnosne probleme jer je CO otrovni plin koji je bez mirisa i boje i mogu ga udahnuti osobe koje rade u postrojenju. Plinska metoda je poželjna u naugljičenju velikih količina metala.
U metodi tekuće kupke, metalni dijelovi su uronjeni u rastaljenu sol s obilnom količinom ugljika. Cijanid (CN), koji je smrtonosni otrov, prije se koristio kao glavna komponenta u tekućoj kupelji. Zamijenjen je netoksičnim komponentama kupke koje mogu postići iste rezultate karburizacije kao cijanid.
Vakuumska metoda zahtijeva okruženje za zagrijavanje bez kisika i ugljikohidratiziranog metala pri niskim tlakovima. Metoda koristi peć koja ima složenu strukturu i jednu komponentu za stvaranje okoliša bogatog ugljikom – metana (CH4). Okruženje bez kisika omogućuje značajno povećanje temperature, čime se povećava topljivost ugljika i brzina difuzije. Procesom nema površinske oksidacije.
Plazma metoda koristi vakuumsku peć za zagrijavanje metala. Nakon što metal postigne temperaturu prikladnu za obradu, rijetki plin koji sadrži ugljikovodične plinove poput CH4 se dovodi u peć. Visoki istosmjerni napon se uvodi između metala i peći kako bi se generiralo užareno pražnjenje koje će uzrokovati elektrokemijsku reakciju plinskog iona i istosmjerne plazme kako bi se postigla karburizacija.
Odabir metode karburizacije mora se voditi društvenim i ekonomskim razmatranjima. Metoda mora biti ekološki prihvatljiva i ne smije štetiti zdravlju radnika i zajednice. Također bi trebao biti isplativ.