分級淬火-低溫碳氮共滲工藝是奧氏體化後的工件，淬入含有活性碳、氨原子的浴槽中進行馬氏體分級淬火，在分級保溫過程中同時進行低溫碳氨共滲的綜合熱處理工藝。對於高速鋼分級淬火低溫碳氮共滲所用介質為w[(NH2)2CO]60% +w(KCl)15% +w( Na2CO3 )22% w(NaOH)3%。上述物質混合均勾並於400℃烘乾後即可使用。浴槽溫度一般為560~620℃工件淬人後也以不超過680℃為宜。由於淬人時工件溫度較高，所以共滲過程進行得也較迅速。通常情況下是，在低溫碳氮共滲介質中分級淬火3~4min,就能獲得一般低溫碳氮共滲數小時方能得到的共滲層厚度。套用這一鹽浴，還可在高速鋼回火時進行低溫碳氮共滲。
尚應指出，對於高速鋼工件分級淬火低溫碳氮共滲或回火低溫碳氮共滲後都應在450~560℃硝鹽中進行中和，清洗掉表面黏附的殘鹽。分級淬火低溫碳氮共滲處理可提高高速鋼刀具的切削壽命，適用於形狀簡單、熱處理變形要求不嚴格的模具; 也可套用於部分模具鋼(如4CrSSiMoV) 及硬質合金等。
