Το Carbonitriding είναι μια μεταλλουργική διαδικασία σκλήρυνσης επιφάνειας που χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της αντοχής των μεταλλικών μερών στη φθορά. Παρόμοια στην ουσία με τις συμβατικές διεργασίες ενανθράκωσης αερίου, η ενανθρακοποίηση χαρακτηρίζεται από τη συμπερίληψη ενός συστατικού αζώτου με τη μορφή αμμωνίας. Λόγω των μικρότερων χρόνων κύκλου και των χαμηλότερων θερμοκρασιών, η διαδικασία είναι πιο οικονομική από την ενανθράκωση, καθιστώντας την έτσι μια πιο επιθυμητή διαδικασία για μαζικά παραγόμενα εξαρτήματα χαμηλού κόστους. Η διαδικασία διαθέτει επίσης πρόσθετα πλεονεκτήματα, όπως αυξημένη αντοχή στην απόσβεση της παραμόρφωσης. Χρησιμοποιείται για τη σκλήρυνση εξαρτημάτων όπως δόντια γραναζιών, ρουλεμάν και εργαλεία διαφόρων επιφανειακών τιμών σκληρότητας και μέσου πάχους θήκης.
Η σκλήρυνση των μεταλλικών εξαρτημάτων επιφανειών ή θήκης είναι μια από τις παλαιότερες και πιο αποτελεσματικές μεθόδους για την αύξηση της αντοχής τους στη φθορά. Η διαδικασία δημιουργεί ένα λεπτό στρώμα ή θήκη από σκληρότερο, ανθεκτικό στη φθορά υλικό στην επιφάνεια του εξαρτήματος, ενώ η εσωτερική δομή παραμένει εύπλαστη και σκληρή. Η ενανθράκωση είναι η παλαιότερη μορφή σκλήρυνσης θήκης και περιλαμβάνει θέρμανση του εξαρτήματος παρουσία υλικού πλούσιου σε άνθρακα. Ο άνθρακας διαποτίζει την επιφάνεια του εξαρτήματος κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, δημιουργώντας έτσι ένα πολύ σκληρό επιφανειακό στρώμα όταν σβήνει ή ψύχεται γρήγορα. Η ενανθρακοποίηση είναι παρόμοια με την ενανθράκωση με εξαίρεση την προσθήκη αμμωνίας στην πηγή άνθρακα, τις χαμηλότερες θερμοκρασίες διεργασίας και τους μικρότερους χρόνους κύκλου.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, η αμμωνία εισάγεται μαζί με το υλικό άνθρακα ως πηγή αζώτου. Η συμπερίληψη αζώτου επιτρέπει τη χρήση μικρότερων κύκλων έκθεσης στη θερμότητα και χαμηλότερες θερμοκρασίες διεργασίας. Η μέση θερμοκρασία μιας συμβατικής διεργασίας ενανθράκωσης είναι 950°F έως 3100°F (510°C–1700°C) με θερμοκρασίες διοξειδίου του άνθρακα που κυμαίνονται από 1560°F έως 2820°F (850°C-1550°C). Αυτοί οι παράγοντες αντιπροσωπεύουν σημαντική εξοικονόμηση κόστους παραγωγής, καθιστώντας την ιδανική διαδικασία σκλήρυνσης για εξαρτήματα μεγάλου όγκου και χαμηλού κόστους. Η διαδικασία διαθέτει επίσης τα πλεονεκτήματα των χαμηλότερων ρυθμών παραμόρφωσης απόσβεσης, μεγαλύτερης αντοχής στην κόπωση μετάλλων και υψηλότερης αντοχής σε κρούση.
Οι τιμές της επιφανειακής σκληρότητας που είναι δυνατές με τη διαδικασία νιτροποίησης του άνθρακα κυμαίνονται από 55 έως 62 HRC και είναι εφικτά τα μέσα πάχη θήκης 0.003 έως 0.02 ίντσες (0.07–0.5 mm). Σε περιπτώσεις που απαιτούνται εξειδικευμένα χαρακτηριστικά συνδυαστικής επιφάνειας, το εξάρτημα μπορεί αρχικά να ενανθρακωθεί σε βάθη 0.1 ίντσας (2.5 mm) και στη συνέχεια να εκτεθεί σε νιτροποίηση άνθρακα. Αυτές οι σύνθετες διεργασίες σκλήρυνσης έχουν το πλεονέκτημα ότι προσφέρουν βαθύτερες, μεγαλύτερης διάρκειας σκληρυμένες περιοχές με την αυξημένη αντοχή σε κρούση και αντοχή στην κόπωση της διεργασίας ανθρακοποίησης. Τα εξαρτήματα που συνήθως σκληρύνονται με νιφάδες άνθρακα περιλαμβάνουν συνδετήρες, πείρους ασφάλισης, δόντια γραναζιών, ρουλεμάν, άξονες, έκκεντρα και εργαλεία.