Karbonitreerimine on metallurgiline pinnakarastusprotsess, mida kasutatakse metallosade kulumiskindluse parandamiseks. Sisuliselt sarnane tavapäraste gaasikarburiseerimisprotsessidega, sisaldab karbonitriidis lämmastikukomponenti ammoniaagi kujul. Lühemate tsükliaegade ja madalamate temperatuuride tõttu on protsess ökonoomsem kui karburiseerimine, mistõttu on see masstoodetud madala hinnaga osade jaoks soovitavam protsess. Protsessil on ka täiendavad eelised, nagu suurem vastupidavus summutusmoonutustele. Seda kasutatakse erinevate pinna kõvaduse ja keskmise paksusega detailide, nagu hammasrataste, laagrite ja tööriistade karastamiseks.
Pinna või korpuse karastamine metalldetailid on üks vanimaid ja tõhusamaid meetodeid nende kulumiskindluse suurendamiseks. Protsess loob detaili pinnale õhukese kihi või korpuse kõvemast kulumiskindlast materjalist, samal ajal kui sisemine struktuur jääb tempermalmist ja sitkeks. Karburiseerimine on korpuse kõvenemise vanim vorm ja see hõlmab osa kuumutamist süsinikurikka materjali juuresolekul. Süsinik imbub selle protsessi käigus läbi detaili pinna, tekitades seeläbi kiirel kustutamisel või jahutamisel väga kõva pinnakihi. Karbonitreerimine sarnaneb karburiseerimisega, välja arvatud süsinikuallikale ammoniaagi lisamine, madalamad protsessitemperatuurid ja lühemad tsükliajad.
Protsessi käigus sisestatakse ammoniaak koos süsinikmaterjaliga lämmastikuallikana. Lämmastiku lisamine võimaldab kasutada lühemaid kuumusega kokkupuute tsükleid ja madalamaid protsessitemperatuure. Tavalise karburiseerimisprotsessi keskmine temperatuur on 950 °F kuni 3100 °F (510 °C–1700 °C) ja karbonitriidi temperatuur on vahemikus 1560 °C–2820 °C (850 °F kuni 1550 °F). Need tegurid aitavad oluliselt kokku hoida tootmiskulusid, muutes selle ideaalseks karastusprotsessiks suurte ja madalate kuludega osade jaoks. Protsessi eelisteks on ka madalam summutusmoonutusmäär, suurem vastupidavus metalli väsimusele ja suurem löögitugevus.
Karbonitriidi protsessiga võimalikud pinna kõvaduse väärtused on vahemikus 55–62 HRC ja keskmine korpuse paksus on 0.003–0.02 tolli (0.07–0.5 mm). Juhtudel, kui on vaja spetsiaalseid kombineeritud pinnakarakteristikuid, võib osa algul karboniseerida 0.1 tolli (2.5 mm) sügavusele ja seejärel karbonitreerida. Nende komposiitkarastusprotsesside eeliseks on see, et nad pakuvad sügavamaid, kauem kestvaid karkassiga karastatud alasid, millel on karbonitriidimisprotsessis suurem löögitugevus ja väsimuskindlus. Osad, mida tavaliselt karbikarastatakse karbonitriidiga, on kinnitusdetailid, lukustustihvtid, hammasratta hambad, laagrid, võllid, nukid ja tööriistad.