Sementit adalah senyawa kimia yang inklusinya mengeraskan baja. Setiap molekul terbuat dari tiga atom besi yang terikat pada satu atom karbon (Fe3C) untuk membentuk struktur kisi kristal yang disebut ortorombik, di mana beberapa prisma persegi panjang muncul dari struktur dasar yang sama dan berpotongan pada sudut 90 derajat. Hasilnya adalah zat yang sangat keras dan rapuh yang disebut karbida besi, atau sementit.
Dalam bentuknya yang paling murni, sementit diklasifikasikan sebagai keramik non-oksida. Ini padat dan lembam, dan dapat menahan gaya penghancuran, erosi kimia, abrasi, dan suhu hingga 3000 derajat F (1600 C). Ini terbentuk secara alami dengan melelehkan besi cor putih, di mana ia mengendap dari besi sebagai karbon untuk membentuk partikel besar. Kadang-kadang muncul dengan cara ini dalam fase dengan austenit, alotrop besi, yang kadang-kadang dapat mendingin untuk membentuk martensit, baja dengan kisi kristal yang sangat kuat.
Baja ditempa untuk meningkatkan kekerasan dan mengurangi kerapuhan dengan menciptakan sementit. Langkah pertama dalam proses temper disebut austenisasi, ketika baja dilebur menjadi larutan besi dan karbon, atau austenit. Baja didinginkan dengan cepat, dan martensit terbentuk dari austenit. Kemudian dipanaskan kembali, dan didinginkan perlahan-lahan secara terkendali, dan terbentuklah sementit. Tidak mungkin menghasilkan energi yang cukup untuk menjalankan reaksi hingga selesai, sehingga sementit biasanya dicampur dengan sejumlah kecil martensit yang tidak terkonversi, bainit, yang juga Fe3C, tetapi dengan struktur kristal yang berbeda, dan ferit(besi).
Sementit bersifat ferromagnetik, artinya menunjukkan sifat kemagnetan dengan atau tanpa medan magnet, seperti magnet kulkas. Namun, pada 480K (404 F, 207 C), kutub atom mulai bergerak dan tidak lagi sejajar. Putaran molekul menjadi acak, dan magnetisasi berhenti. Substansi menjadi paramagnetik, yang berarti hanya termagnetisasi jika medan diberikan oleh sumber luar. Meski begitu, magnetisasi akan lemah karena bergantung pada dipol terinduksi, dan tidak ada gaya luar yang dapat menginduksi setiap dipol di setiap molekul, struktur kristal atau tidak. Faktanya, itu adalah daya tarik non-linier yang memberi kekuatan pada feromagnet.
Ada zat yang sangat mirip dengan sementit yang disebut kohenit. Ini juga Fe3C, kecuali ia membentuk kristal seperti batang dan mengandung sejumlah kecil nikel dan kobalt. Itu terjadi secara alami di meteorit, dan di Bumi adalah tempat dengan deposit besi yang sangat tinggi, seperti jalur aliran magma vulkanik yang terjadi di atas deposit batu bara.