奥氏体氮碳共渗是将碳钢加热至590~ 720℃ ,由于氮原子的渗入,降低了共析温度,此时共渗温度介于Fe-N-C三元系共析温度(565℃)与Fe-C系共析温度(727℃)之间。在600℃以上共渗处理后,除了在表面获得较厚的ε相外,在次表层可获得γ相,水冷或油冷后,γ相发生马氏体转变,得到含氮马氏体组织而使渗层得到强化。奥氏体氮碳共渗与铁素体氮碳共渗相比,时间缩短近一半,这是因为奥氏体比铁素体溶解碳的能力更强,奥氏体氮碳共渗由于提高了温度使渗速增加,短时间内即可在表层形成一定厚度的化合物层,次表层形成高氮奥氏体层。
采用周期循环氮化,可以使ε相转变为α相和Fe3C,形成α通道和若干缺陷及界面,降低渗氮件表面氮的活度,破坏介质中氮势和工件表面氮活度的平衡关系,强化界面反应,增强氮原子在工件内扩散的驱动力,充分利用强渗与扩散的高速阶段,达到提高渗速的目的。