Aufkohlen bezeichnet ein Verfahren aus der Wärmebehandlung, vornehmlich für Stahl, bei dem bei hohen Temperaturen Kohlenstoff in Metalle eindiffundiert. Dazu wird in einer kohlenstoffhaltigen Umgebung Eisen/Stahl auf Temperaturen von 850 bis 950 °C, andere Metalle bis 2000 °C, erhitzt.
Das Aufkohlen oder Einsetzen soll Stähle, die wegen ihres geringen Kohlenstoff-Gehaltes nicht oder nur schlecht zu härten sind, so weit mit Kohlenstoff anreichern, dass ein Härten möglich wird. Meistens wird nur die Randschicht mit Kohlenstoff angereichert, damit sich dort mehr Martensit bildet als im Kern und eine harte Randschicht entsteht. Der Kern soll dabei meist zäh und weich bleiben. Durch Aufkohlen lassen sich gezielt viele Metallcarbide, wie Wolframcarbid oder Tantalcarbid herstellen.