Nawęglanie to proces obróbki cieplno-chemicznej, w którym metal (żelazo lub stal) podgrzewany jest w obecności materiału zawierającego węgiel, który jest absorbowany przez element metalowy.
W zależności od czasu i temperatury, dotknięty obszar może różnić się zawartością węgla. Dłuższe czasy nawęglania i wyższe temperatury zazwyczaj zwiększają głębokość dyfuzji węgla. Gdy żelazo lub stal są szybko schładzane przez hartowanie, wyższa zawartość węgla na zewnętrznej powierzchni staje się twarda z powodu przemiany austenitu w martenzyt, podczas gdy rdzeń pozostaje miękki i twardy jako mikrostruktura ferrytyczna i/lub perlityczna.
