碳氮共渗的渗入深度与硬化层深度的概念不完全相同。当渗层淬透性好时，两者是一致的；当淬透性不好时，渗入深度会大于硬化层深度。日、美等国规定：碳氮共渗的全硬化深度是指从表面到心部原始宏观组织（或硬度）为止的渗层深度；而有效硬化层深度是指从表面到硬度为HV513（载荷1kg或300g）处的距离。

（1）对性能的影响

共渗层深度是决定零件耐磨性、耐疲劳性的重要因素，一般在渗层深度较薄时（一般小1mm），增加共渗层深度可使零件抗弯强度提高，并大大提高接触疲劳强度。但挠度和冲击韧性降低。

（2）深度与浓度的确定

①碳氮共渗的层深取决于工件服役条件和承载能力在小。对于承受负荷小的零件，共渗层可以薄些；而负荷大的零件渗层应厚些。例如在轻载荷下主要承受摩擦的工件，层深可达0.25~0.35mm；对承受较高疲劳载荷及磨损的轴类和齿轮零件，层深需达到0.65~0.75mm。如果钢材心部强度较高，共渗层还可减薄，例如，用中碳合金钢制造的变速齿轮，共渗层常为0.1~0.15mm。

我国有的单位规定：模数大于6的齿轮，共渗层深度大于0.7mm；模数4~6的齿轮共渗层深大于0.6mm。而对一般汽车托拉机的小模数齿轮，共渗层深度是400Cr钢为0.25~0.4mm；低合金渗碳钢为0.4~0.6mm。

②碳氮共渗层表同的碳氮浓度对应于每一类零部件有一最佳的含量范围，以保证零件具有良好的力学性能。如果表面碳氮含量过低，则不能获得较高的强度和硬度以及合理的残作压应力分布，致使疲劳强度和耐磨件降低。但碳氮浓度过高，不仅表面出现大量不均匀的快状碳氮化物，增加脆性，而且会使淬火后残余奥氏体过多，影响表面硬度和疲劳强度。另外，由于合金碳氮化物的形成，使奥氏体中的合金元素严重贫化，显著降低奥氏体的稳定性，在淬火时易形成低硬度的屈氏体组织。一般认为，共渗零件表层含碳量为0.8%~0.95%，氮量为0.25%~0.4%较好。对于在高接触应力条件下工作的齿轮表面要求有较多的粒状碳化物时，碳量可提高到1.2%~1.25%，甚至高达2%~3%，含氮量则一般都在0.5%以下。