在一定温度下，将碳、氮原子同时渗入工件表层奥氏体中，并以渗碳为主的化学热处理工艺称为碳氮共渗。以渗氮为主的称为氮碳共渗。

(1)中温气体碳氮共渗

加热温度为820~870℃，以渗碳为主，共渗层表面w(C)为0.7%~1.0%，w(N)为0.15%~0.5%。碳氮共渗后一般直接进行淬火和低温回火，热处理后，表层组织为含碳、氮的马氏体及呈细小分布的碳氮化合物。

碳氮共渗与渗碳相比，具有很多优点。它不仅加热温度低，零件变形小，生产周期短，而且渗层具有较高的硬度、耐磨性和疲劳强度。目前工厂里常用来处理汽车和机床上的齿轮、蜗杆和轴类等零件。

(2)低温气体氮碳共渗

热处理温度一般不超过570℃，以渗氮为主，也称为“软氮化”。它常用的氮碳共渗介质是尿素〔(NH2)2CO﹞，热处理时间仅为1～4h。但渗层较薄，一般仅为0.01~0.02mm。与一般渗氮相比，氮碳共渗层硬度较低，渗层具有一定的韧性，脆性较小。软氮化常用于处理模具、量具、高速钢刃具等。