需要的深度（最多2.5mm），再进行渗碳氮化使表面有渗碳氮化的特性。工件之后会进行油淬火，工件表面的硬度会比渗碳要硬，而且加了渗碳氮层，可以增加，使得抗疲劳能力及强度梯度都可以提高。
应用.渗碳氮化常用在需要表面硬化的应用中，例如齿轮的齿、凸轮、轴、轴承、紧固件、大头针、液压机械的活塞桿、汽车的离合器、工具、模具及耕作工具。