Karbonitrering

Karbonitrering utförs genom att godset laddas i en ugn där det värms upp och hålls i en temperatur inom austenitområdet . Vid hålltiden tillåts mycket kol och kväve att diffundera in i stålets yta [A] Stålet snabbkyls i olja [B].  Anlöpning utförs efter kylningen [C]. Stålet tillåts svalna [D].

Karbonitrering är en uppkolningsprocess i en atmosfär med ammoniakgas, tillsatsen av kväve i atmosfären ökar stålets härdbarhet. Stål har högre löslighet för kol i temperaturer ovan 727°C, förklaringen är att en strukturomvandling då sker från BCC till FCC även kallat ferritisk och austenitisk struktur. Kol och kväve i atmosfären löser sig i austenitstrukturen under hålltiden. När godset snabbkyls uteblir diffusionsprocessen. Hög kol och kväve halt kan på så vis erhållas i stålets yta.

Atmosfärens kemiska sammansättning, längden på hålltiden och det valda stålets legeringsämnen avgör hur ytan på stålet kommer att påverkas av karbonitreringen, ytan som bildas kallas även föreningszon och diffusionszon. Karbonitreringen resulterar i större dimensionsförändringar jämfört med nitrokarburering och nitrering, i dessa processer sker ingen fasomvandling vid uppkolning och nitrering av ytan då dessa processer utförs under fasomvandlingstemperaturen för austenit.

Karbonitrering kan med fördel utföras då specifika materialegenskaper efterfrågas. Genom att välja en specifik stålsort och atmosfär kan olika grad av eftertraktade egenskaper uppnås, t.ex. hårdhet, korrosionsmotstånd, hållfasthet, slitstyrka.