ลวดไทเทเนียมจะเกิดเป็นคาร์ไบด์ที่เสถียรร่วมกับคาร์บอน ส่งผลให้มีความแข็งสูง การเจริญเติบโตของชั้นคาร์ไบด์ระหว่างไทเทเนียมและคาร์บอนถูกกำหนดโดยอัตราการแพร่ของไทเทเนียมในชั้นคาร์ไบด์
ความสามารถในการละลายของคาร์บอนในไทเทเนียมต่ำ รวม 0.3% ที่ 850 องศา และลดลงเหลือประมาณ 0.1% ที่ 600 องศา เนื่องจากคาร์บอนในไทเทเนียมมีความสามารถในการละลายต่ำ การชุบแข็งพื้นผิวจึงทำได้โดยอาศัยชั้นสะสมของไทเทเนียมคาร์ไบด์และบริเวณด้านล่างเท่านั้น การทำคาร์บูไรเซชันจะต้องดำเนินการภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกซิเจน- เนื่องจากผงที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการทำคาร์บูไรเซชันในเหล็กจะก่อตัวเป็นชั้นพื้นผิวที่มีความแข็ง 2700 MPa และ 8500 MPa เมื่อสัมผัสกับคาร์บอนมอนอกไซด์หรือออกซิเจน-ที่มีคาร์บอนมอนอกไซด์ และชั้นเหล่านี้จะถูกลอกออกได้ง่าย
ในทางตรงกันข้าม ภายใต้สภาวะดีออกซิไดซ์หรือดีคาร์บูไรซิ่ง ชั้นบางๆ ของไททาเนียม คาร์ไบด์อาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการคาร์บูไรเซชันในถ่าน ความแข็งของชั้นนี้คือ 3200 MPa ซึ่งสอดคล้องกับความแข็งของไทเทเนียมคาร์ไบด์ โดยทั่วไปความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์จะมากกว่าความลึกของชั้นไนไตรด์ภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกัน
ภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจน-มาก จะต้องพิจารณาอิทธิพลของการดูดซับออกซิเจนที่มีต่อความลึกของการแข็งตัวด้วย เฉพาะชั้นที่มีความหนาบางมากเท่านั้นจึงจะสามารถมีแรงยึดเกาะที่เพียงพอได้เมื่อใส่ผงคาร์บอนในบรรยากาศสุญญากาศหรืออาร์กอน- ในทางตรงกันข้าม การใช้สารคาร์บูไรซิ่งที่เป็นก๊าซสามารถสร้างชั้นการชุบแข็งไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่แข็งเป็นพิเศษและดี- ในเวลาเดียวกัน ชั้นชุบแข็งที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิระหว่าง 950 องศาถึง 1,020 องศาจะมีความหนาระหว่าง 50 μm ถึง 100 μm เมื่อความหนาของชั้นเพิ่มขึ้น ชั้นไทเทเนียมคาร์ไบด์จะเปราะมากขึ้นและมีแนวโน้มที่จะลอกออก เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมเอาคาร์บอนเจือปนเข้าไปในชั้นไทเทเนียมคาร์ไบด์เนื่องจากการสลายตัวของโพรเพน ควรเติมโพรเพนในปริมาณที่กำหนดประมาณ 2% โดยปริมาตรลงในก๊าซเฉื่อยในระหว่างการคาร์บูไรเซชันของแก๊ส เมื่อใช้โพรเพนเป็นสารเติมแต่งในระหว่างการมีเทนคาร์บูไรเซชัน จะได้ความแข็งผิวที่ต่ำกว่า เมื่อแรงยึดเกาะสูงถึง 800 kPa การใช้โพรเพนในการชุบแข็งด้วยแก๊สจะทำให้มีความต้านทานการสึกหรอได้ดีที่สุด แม้ว่าความหนาของชั้นชุบแข็งที่วัดได้จะบางมากก็ตาม ไฮโดรเจนจะถูกดูดซับเมื่อใช้สารคาร์บูไรซิ่งที่เป็นก๊าซ แต่จะต้องถูกกำจัดออกอีกครั้งในระหว่างการหลอมด้วยสุญญากาศ
