La Cementacion del acero es otro de los procesos para el endurecimiento de estos metales. Cabe remarcar que endurecer un metal significa aumentar su resistencia, aunque el material pierde ductilidad. La cementación consiste en recubrir la pieza con un cementante que debe ser rico en carbono ( los más usados son carbón, carbonato de potasio) y someterlo a altas temparaturas (aproximadamente 900 grados centigrados). Esto produce que por difusión, los átomos de carbono penetren en el acero.
Como resultado de la cementación del acero tendremos una pieza con una gran dureza superficial. La matriz interna tendrá la ductilidad, tenazidad y resistencia a la fatiga, mientras que la capa exterior tendrá una gran dureza, y con mayor resistencia al desgaste. El centro del metal no sufre modificaciones.
Este tipo de procesos se realiza en ejes, piñones y otros elementos que sufrirán un gran desgaste si no se les realiza un tratamiento apropiado. Cabe remarcar que el proceso de cementación del cero es terminado con un proceso térmico, temple y revenido para lograr mejores resultados y propiedades del acero.