Cementací (cementováním) nazýváme proces nauhličování měkké oceli s nízkým obsahem uhlíku (typicky 0,1-0,2%). Uhlík, obsažený v atmosféře obklopující vsázku, se slučuje na povrhu oceli se železem a vzniká tak karbid, který se v železe rozpouští. Uhlík tak proniká od povrchu polotovaru dovnitř difuzním spádem obvykle tak dlouho, až obsah uhlíku v povrchové vrstvě dosáhne eutektoidní koncentraci. Po skončení cementace je ocel kalena do oleje nebo solné lázně a popouštěna na nízkou teplotu, čímž je celý proces cementace uzavřen a ocel získává požadované vlastnosti, tj. tvrdý povrch odolný proti otěru a houževnaté jádro. Tento proces se používá například při chemicko-tepelném zpracování hřídelí a ozubených kol.

Cementace za atmosférického tlaku je nejběžněji prováděna v teplotách od 900 °C do 950 °C. Tloušťka vytvořené vrstvy je mezi 0,1 a 1,5 mm.

Zajímavost: Cementovaná ozubená kola jsou schopná unést zátěž o 30-50% větší než zušlechtěná.