Нитроцементацией называется процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом.

Процесс ведут при температуре 840…860 ⁰С в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака.

При одновременной диффузии углерода и азота ускоряется диффузия углерода. После нитроцементации следует закалка непосредственно из печи, а затем отпуск при 160…180 ⁰С.

Структура нитроцементованного слоя состоит из мелкокристаллического мартенсита, небольшого количества мелких равномерно распределенных карбонитридов и 30…50 % остаточного аустенита.

Твердость слоя после закалки и низкого отпуска 58…60 НRС. Высокое содержание остаточного аустенита обеспечивает хорошую прирабатываемость деталей (например, шестерен).

Толщина нитроцементованного слоя составляет от 0,2 до 0,8 мм. Нитроцементации обычно подвергают детали сложной конфигурации, склонной к короблению (процесс идет при более низких температурах, чем при цементации), больше сопротивление износу и коррозионная стойкость.