碳氮共渗以渗碳为主同时渗入氮的化学热处理工艺。它在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅,而渗碳层虽硬化深度大,但表面硬度较低的缺点。碳氮共渗并淬火、回火后的组织为含氮马氏体、碳氮化合物和残余奥氏体。深0.6~1.0mm的碳氮共渗层的强度、耐磨性与深1.0~1.5mm的渗碳层相当。为减少变形,中等载荷齿轮等产品可用低于870℃的碳氮共渗代替930℃进行的渗碳。