El filferro de titani forma un carbur estable amb carboni, donant lloc a una gran duresa. El creixement de la capa de carbur entre el titani i el carboni està determinat per la velocitat de difusió del titani a la capa de carbur.
La solubilitat del carboni en titani és baixa, amb un total del 0,3% a 850 graus, i disminuint fins a aproximadament el 0,1% a 600 graus. A causa de la baixa solubilitat del carboni en titani, l'enduriment superficial s'aconsegueix essencialment només mitjançant la capa de deposició de carbur de titani i la regió subjacent. La carburació s'ha de dur a terme en condicions lliures d'oxigen-, perquè les pols que s'utilitzen habitualment per a la carburació de l'acer formen capes superficials amb dureses de 2700 MPa i 8500 MPa quan s'exposen a monòxid de carboni o oxigen-que conté monòxid de carboni, i aquestes capes es desprenen fàcilment.
En canvi, en condicions de desoxidació o descarburació, es pot formar una fina capa de carbur de titani durant la carburació en carbó vegetal. La duresa d'aquesta capa és de 3200 MPa, d'acord amb la duresa del carbur de titani. La profunditat de la capa carburada és generalment més gran que la profunditat de la capa nitrurada en condicions similars.
En condicions riques-d'oxigen, s'ha de tenir en compte la influència de l'absorció d'oxigen en la profunditat d'enduriment. Només amb gruixos de capa molt fines és possible aconseguir una força d'adhesió suficient quan s'introdueix pols de carboni en una atmosfera de buit o argó-metà. En canvi, l'ús d'agents cementants gasosos pot formar una capa d'enduriment de carbur de titani especialment dura i ben unida-. Al mateix temps, la capa d'enduriment formada a temperatures entre 950 graus i 1020 graus té entre 50 μm i 100 μm de gruix. A mesura que augmenta el gruix de la capa, la capa de carbur de titani es torna més trencadissa i tendeix a pelar-se. Per evitar la inclusió d'impureses de carboni a la capa de carbur de titani a causa de la descomposició del propà, s'ha d'afegir una dosi especificada d'aproximadament un 2% en volum de propà al gas inert durant la carburació del gas. Quan s'utilitza propà com a additiu durant la carburació del metà, s'obté una duresa superficial més baixa. Quan la força d'unió arriba als 800 kPa, l'ús de propà en la carburació de gas dóna com a resultat la millor resistència al desgast, tot i que el gruix de la capa d'enduriment mesurat és molt prim. L'hidrogen s'absorbeix quan s'utilitzen agents cementants gasosos, però s'ha d'eliminar de nou durant el recuit al buit.