Nitrocarburarea este un proces în care azotul și carbonul se difuzează în material. Temperatura utilizată pentru acest proces este cuprinsă între 500-680°C. În această situație, azotul este elementul care difuzează mai mult decât carbonul. Stratul obținut ar putea fi de la 0,2-0,6 mm. Proprietățile stratului sunt duritate ridicată, rezistență foarte bună la uzură și coroziune. Atmosfera controlată se bazează pe amestecuri de azot + amoniac + CO2 (endogaz, exogaz, metan).
Procesul este utilizat pentru oțeluri aliate, inoxidabile, pentru scule și se poate face în următoarele cuptoare: