Titantråd danner et stabilt karbid med karbon, noe som gir høy hardhet. Veksten av karbidlaget mellom titan og karbon bestemmes av diffusjonshastigheten til titan i karbidlaget.
Løseligheten av karbon i titan er lav, totalt 0,3 % ved 850 grader, og synker til omtrent 0,1 % ved 600 grader. På grunn av den lave løseligheten av karbon i titan oppnås overflateherding i hovedsak bare gjennom avsetningslaget av titankarbid og det underliggende området. Karburering må utføres under oksygen-frie forhold, fordi pulverene som vanligvis brukes til stålforkulling danner overflatelag med hardheter på 2700 MPa og 8500 MPa når de utsettes for karbonmonoksid eller oksygen-holdig karbonmonoksid, og disse lagene kan lett skrelles av.
I motsetning til dette, under deoksiderende eller avkullende forhold, kan et tynt lag av titankarbid dannes under karburering i trekull. Hardheten til dette laget er 3200 MPa, i samsvar med hardheten til titankarbid. Dybden av det karburerte laget er generelt større enn dybden av det nitrerte laget under lignende forhold.
Under oksygen-rike forhold må påvirkningen av oksygenabsorpsjon på herdedybden vurderes. Bare under svært tynne lagtykkelser er det mulig å oppnå tilstrekkelig adhesjonsstyrke når karbonpulver innføres i vakuum eller argon-metanatmosfære. I motsetning til dette kan bruk av gassformige karbureringsmidler danne et spesielt hardt og godt-bundet titankarbidherdende lag. Samtidig er herdelaget som dannes ved temperaturer mellom 950 grader og 1020 grader mellom 50 μm og 100 μm tykt. Ettersom lagtykkelsen øker, blir titankarbidlaget sprøere og har en tendens til å flasse av. For å unngå inkludering av karbonurenheter i titankarbidlaget på grunn av propannedbrytning, bør en spesifisert dose på ca. 2 volumprosent propan tilsettes den inerte gassen under gassforkulling. Ved bruk av propan som tilsetning under metanforkulling oppnås en lavere overflatehardhet. Når bindingsstyrken når 800 kPa, gir bruk av propan i gassforkulling den beste slitestyrken, selv om den målte herdelagtykkelsen er veldig tynn. Hydrogen absorberes ved bruk av gassformige karbureringsmidler, men det må fjernes igjen under vakuumgløding.
