Stål för karburering är en grupp av legerade konstruktionsstål för termisk-kemisk bearbetning, där man efter karburering eller cyanidering och värmebehandling förväntar sig att få en hård och slitstark yta på produkten samtidigt som man behåller en tillräckligt hög seghet i kärnan. Av denna anledning används karboniseringsstål oftast och kallas för kugghjulsstål.

Hårdhet och slitstark yta uppnås genom att mätta den med kol till en djup på 0,8–1,5 mm och genom värmebehandling, vars senare steg är härdning och anlöpning. Stål i denna undergrupp kännetecknas av ett relativt lågt kolinnehåll i den kemiska sammansättningen – max 0,25 % jämfört med andra legerade konstruktionsstål (t.ex. härdbart stål).

Jämfört med andra ythärdningsmetoder, såsom nitrering, cyanidering eller ythärdning, minskar parametrarna inte abrupt utan gradvis när man undersöker materialets egenskaper och hårdhet in i kärnan på en karburerad yta. Man bör dock komma ihåg att för att förhindra bildandet av en överetageoid skikt rekommenderas det att använda milda karbureringsmedel på materialets yta.

Karbideringsprocessen genomförs, beroende på stålkvalitet, i ett temperaturområde mellan ca 880 och 1050 °C. Den efterföljande härdningsprocessen för kärnan är 880-920 °C, som kan påbörjas direkt efter karbideringsbehandlingen. Härdning av karbiderade skikt sker vid temperaturer mellan 780 och 820 °C. Anlöpningen utförs vid temperaturer på ca 150–200 °C.