Karburisasi adalah sebuah proses penambahan karbon pada permukaan sebuah baja carbon rendah pada temperature di mana austenite sedang mempunyai kelarutan karbon paling tinggi. Pengerasan didapatkan jika sampel mempunyai lapisan permukaan yang kaya akan carbon di quench untuk membentuk martensite pada permukaannya. Sehingga hasil akhirnya sampel tersebut mempunyai permukaan yang sangat keras namun masih mempunyai keuletan di dalamnya. Potensial karbon yang tinggi akan menghasilkan permukaan yang kaya akan karbon, yang mana akan menghasilkan retained austenite yang berlebihan atau free carbides. Jika waktu karburisasi lama dan potensial karbon tinggi, maka akan memberikan efek yang merugikan terhadap distribusi residual stress pada bagian yang dikeraskan. Konsekuensinya, potensial karbon yang tinggi sangat cocok untuk proses karburisasi yang singkat, namun akan sangat merugikan untuk proses karburisasi yang lama. Waktu Tahan dan Proses Karburisasi dengan Metode HCC Dalam proses karburisasi, seberapa dalam baja tersebut bisa dikerasakan dari permukaan akan sangat tergantung dari waktu tahan dan jumlah carbon yang tersedia pada permukaannya. Untuk material yang ingin didapatkan kekerasan permukaannya hingga kedalaman yang cukup besar, maka waktu karburisasi diperpanjang, sehingga carbon mempunyai waktu yang cukup besar untuk penetrasi ke dalam baja. Namun, jika kita tidak ingin mendapatkan kedalaman kekerasan yang terlalu besar, maka waktu tahan karburisasi cukup singkat saja.