Вакуумная цементация применяется для термохимического упрочнения стальных деталей, когда требуется твёрдый износостойкий слой при сохранении вязкой сердцевины. Насыщение поверхности углеродом выполняется в глубоком вакууме с контролируемой подачей углеродсодержащего газа.
Процесс формирует равномерный и воспроизводимый диффузионный слой без окисления поверхности и исключающий образование окалины. Подача газа, температура и парциальные давления активных компонентов определяют глубину насыщения и структуру слоя.
Режимы насыщения, стадии диффузии, глубина слоя и параметры последующей закалки подбираются с учётом марки стали, геометрии детали и требований к ресурсу изделий.