碳氮共渗是在820～860℃温度下，利用渗剂分解出的活性碳原子和氮原子，同时渗入工件表面的过程，共渗时间在1～3h，因此碳氮共渗具有渗碳和渗氮的双重作用，共渗时间与渗层厚度、温度和所用介质有关，共渗层的碳氮含量取决于共渗温度。共渗温度提高则碳含量提高，氮含量降低；共渗温度降低则碳含量降低，氮含量提高，共渗层中碳含量在0.7%～1.0%，氮含量在0. 15%～0.5%，多用于低碳钢、中碳钢和合金钢等，渗剂有固体、气体和盐浴三种。碳氮共渗后进行淬火+低温回火处理，回火后的表层组织为含氮马氏体+残余奥氏体+少量碳氮化合物，心部为低碳马氏体或中碳回火马氏体。
碳氮共渗的特点为：
①在确保工件内部高韧性的前提下，提高了表面硬度、耐磨性和疲劳强度，同时氮降低了奥氏体的形成温度，故工件可在较低的温度下实现共渗；
②工件共渗后可直接淬火、不易出现过热，工件的变形小；
③提高渗层的淬透性，可在缓和的介质中淬火处理；
④渗速快，作业周期短。
渗碳后的钢铁零件表面获得了0. 8%以上的含碳量，渗碳温度在900～940℃，渗碳时间一般在3～6h左右，采用煤油作渗剂，同时添加甲醇为稀释剂，可使渗碳零件心部有一定的强度和韧性的前提下，工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度等得到提高，从而获得优良的综合力学性能。
渗碳后进行热处理的特点为：
①提高了表面渗层的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度；
②消除了渗层中的网状渗碳体和适当减少了残余奥氏体的数量，减小了脆性和有助于合金钢性能的改善；
③消除了内应力，增加了零件的尺寸稳定性，可以防止因淬火和车削或磨削过程中产生的加工
④细化晶粒，提高了心部的韧性，渗层比碳氮共渗层厚，故可承受重载荷的作用。
从二者的热处理工艺来看，二者均具有提高渗层的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度的效果。由于渗碳的温度比碳氮共渗高，故工件的变形量和淬火后的变形大，渗碳周期长，能耗大，不利于降低热处理成本。另外在表面的含碳量相同时，碳氮共渗层的耐磨性和疲劳强度均高于渗碳层，因此在能满足工件工作要求的前提下，目前有些工件采用碳氮共渗来部分取代渗碳工艺是可行的，多用于处理汽车和机床的齿轮、蜗杆轴类零件等。
那么如何确定渗碳、碳氮共渗热处理工艺过程中的排气时间？
排气阶段的时间，小型工件通常是炉子达到渗碳温度后再延续30~60min，以便完全清除炉内的CO2 、H2O、O2等氧化脱碳性气体，对于大中型工件仅仅考虑排除炉内的氧化性气氛还不够，更要注意工件的到温时间和均温时间，这个时间往往被忽略，应该引起重视。
这个时间可以按照下列公式计算：
T=K×W
式中
T——工件的到温时间，min；
