Stal do nawęglania to grupa stali konstrukcyjnych stopowych maszynowych do obróbki cieplno-chemicznej, w których po zabiegu nawęglania lub cyjanowania, oraz obróbce cieplnej oczekuje się otrzymania twardej i odpornej na zużycie ścierne powierzchni wyrobu przy zachowaniu odpowiednio dużej ciągliwości rdzenia. Z tego względu stal do nawęglania najczęściej stosowana i nazywana jako stal na koła zębate.

Twardość i odporną na ścieranie powierzchnię uzyskuje się przez nasycenie jej węglem na głębokość w przedziale 0,8 – 1,5mm oraz obróbkę cieplną, której późniejszymi etapami jest hartowanie oraz odpuszczanie. Stale z tej podgrupy charakteryzują się dość niską zawartością węgla w składzie chemicznym – maks. 0,25%, w porównaniu do innych stali konstrukcyjnych stopowych (np. Stali do ulepszania).

W stosunku do innych metod utwardzania powierzchni, takich jak azotowania, cyjanowania, czy też hartowania powierzchniowego, przy nawęglonej powierzchni wyrobu, badając własności i twardość materiału wgłąb rdzenia, parametry maleją nie gwałtownie, a stopniowo.Należy jednak pamiętać, aby zapobiec powstaniu warstwy nadeutektoidalnej, zaleca się stosować łagodnie działające środki nawęglające powierzchnię materiału.

Proces nawęglania w zależności od gatunku stali przeprowadzany jest w przedziale temperatur od ok. 880 – 1050℃. Późniejszy proces hartowania dla rdzenia wynosi 880-920℃, w który można wejść zaraz po zabiegu nawęglania. Hartowanie warstw nawęglonych to temperatury zakresu 780-820℃. Odpuszczanie zaś przeprowadzane jest w temperaturach ok. 150-200℃.