Karbonitridavimas yra metalurginis paviršiaus grūdinimo procesas, naudojamas siekiant pagerinti metalinių dalių atsparumą dilimui. Iš esmės panašus į įprastus dujų karbiuracijos procesus, karbonitridavimas pasižymi azoto komponento įtraukimu amoniako pavidalu. Dėl trumpesnės ciklo trukmės ir žemesnės temperatūros šis procesas yra ekonomiškesnis nei karbiuravimas, todėl jis yra labiau pageidaujamas procesas masiškai gaminamoms pigioms dalims. Procesas taip pat turi papildomų privalumų, tokių kaip padidėjęs atsparumas gesinimo iškraipymui. Jis naudojamas įvairių paviršiaus kietumo verčių ir vidutinio korpuso storio dalims, tokioms kaip krumpliaračių dantys, guoliai ir įrankiai, sukietinti.
Paviršiaus arba korpuso grūdinimo metalinės detalės yra vienas seniausių ir efektyviausių būdų padidinti jų atsparumą dilimui. Proceso metu ant dalies paviršiaus susidaro plonas sluoksnis arba korpusas iš kietesnės, dilimui atsparios medžiagos, o vidinė struktūra išlieka lanksti ir kieta. Karbiuracija yra seniausia korpuso grūdinimo forma ir apima dalies kaitinimą, kai yra daug anglies turinčios medžiagos. Šio proceso metu anglis prasiskverbia pro detalės paviršių, todėl greitai gesinant arba aušinant susidaro labai kietas paviršiaus sluoksnis. Karbonitridavimas yra panašus į karbonizavimą, išskyrus amoniako pridėjimą į anglies šaltinį, žemesnę proceso temperatūrą ir trumpesnį ciklo laiką.
Proceso metu kartu su anglies medžiaga įvedamas amoniakas kaip azoto šaltinis. Azoto įtraukimas leidžia naudoti trumpesnius šilumos poveikio ciklus ir žemesnę proceso temperatūrą. Vidutinė įprastinio karbiuravimo proceso temperatūra yra nuo 950 °F iki 3100 °F (510 °C–1700 °C), o karbonitridavimo temperatūra svyruoja nuo 1560 °F iki 2820 °F (850 °C–1550 °C). Šie veiksniai leidžia žymiai sutaupyti gamybos sąnaudas, todėl tai yra idealus kietinimo procesas didelės apimties ir nebrangioms detalėms. Šis procesas taip pat pasižymi mažesniu gesinimo iškraipymo laipsniu, didesniu atsparumu metalo nuovargiui ir didesniu smūgio stiprumu.
Karbonitridavimo proceso metu galimos paviršiaus kietumo vertės svyruoja nuo 55 iki 62 HRC, o vidutinis korpuso storis yra nuo 0.003 iki 0.02 colio (0.07–0.5 mm). Tais atvejais, kai reikalingos specializuotos derinio paviršiaus charakteristikos, dalis iš pradžių gali būti karbonizuojama iki 0.1 colio (2.5 mm) gylio, o vėliau karbonitriduojama. Šių sudėtinių grūdinimo procesų pranašumas yra tas, kad jie siūlo gilesnes, ilgiau trunkančias grūdintas vietas, padidina karbonitridavimo proceso atsparumą smūgiams ir atsparumą nuovargiui. Dalys, kurios dažniausiai grūdinamos karbonitridinimu, yra tvirtinimo detalės, fiksavimo kaiščiai, krumpliaračio dantys, guoliai, velenai, kumšteliai ir įrankiai.