Цементация (Цементацией называется процесс науглероживания железа или стали на некоторую глубину от поверхности для придания металлу сталистой структуры, а следовательно, и высокой твердости). Непременным условием цементации является нагрев железного предмета до температуры не ниже 910°. У сталей эта температура соответственно снижается. Практически для железа температура должна быть не ниже 1000°.
цементация применялась как для науглероживания железных изделий, т. е. для придания сталистых поверхностей, так и для дополнительного науглероживания наваренных стальных лезвий, например, в мечах. Цементации подвергались напильники, ножи, мечи, копья, резцы и другие изделия. Цементация была известна уже в X в.
В историко-технической и энтографической литературе описаны два способа цементации железа твердым карбюризатором. Первый способ: цементация металла уже в готовой среде — древесном угле. Второй способ: цементация, при которой процесс образования цементирующей массы происходит непосредственно при нагреве (сгорание органического вещества) в соприкосновении с металлом.
О технологии цементации можно судить по сообщениям Теофила и этнографическим материалам ХIХ в. Процесс цементации железного напильника Теофил описывает следующим образом: «После того как напильники опробованы..., их сматывают старым свиным салом и обматывают ремешками, нарезанными из козлиной кожи, и затем обвязывают льняными нитками. После этого их тщательно покрывают предварительно размешанной глиной, оставляя свободным черенок. Когда глина высохнет, надо их положить в горн и раздуть его настолько, чтобы кожа сгорела. После этого их освободить от глины и охладить в воде и высушить равномерно над огнем».
Другой способ применяли кустари ХIХ в. Они делали особую железную трубочку с одним дном, в нее вставляли железный напильник и оставшееся пространство наполняли мелкими роговыми стружками. Затем несколько трубок с напильниками клали в железный ящик, наполненный доверху мелким углем, ставили его в горн и нагревали в терние 1,5—2 час. После этого напильники вместе с трубками охлаждали в воле. Этим же способом кузнецы могли цементировать напильники, ножи, резцы и другие изделия. Обращает на себя внимание сложность и трудоемкость работ при цементации мечей.