После цементации деталь подвергают закалке, для получения высокой твердости на поверхности изделия, а затем низкому отпуску.

Температура закалки детали после цементации выше, чем при обычной закалке и составляет ~850 град. На поверхности образуется структура мелкоигольчатого мартенсита, вторичного цементита и остаточного аустенита. Сердцевина будет состоять из феррита + перлита, или при использовании легированных сталей – сорбит или троостит или низкоуглеродистый мартенсит.

После цементации, закалки и низкого отпуска твердость поверхности детали составляет 60 HRC, сердцевины - меньше 20 HRC для углеродистых сталей, 25 - 45 HRC для легированных.