L'invention a pour objet de décrire la mise en oeuvre d'un procédé de cémentation et de carbonitruration des aciers grâce au contrôle instantané et permanent de la concentration en carbone à la surface de l'acier.Pour la cémentation le procédé prévoit un ensemble de quatre étapes :1. Chauffage des pièces jusqu'à la température de traitement à flux de carbone nul.2. A la température de traitement formation rapide d'une couche de carbure de fer par injection dans l'atmosphère de ou plusieurs hydrocarbures.3. Apport de carbone par un mélange gazeux permettant pendant toute la période d'enrichissement de conserver une concentration en carbone égale à la concentration à saturation à la surface de l'acier assurant ainsi sa diffusion à la vitesse maximale dans l'austénite.4. Ajustement de la forme du profil de concentration en carbone à la surface de l'acier par contrôle de la température et du temps dans une atmosphère permettant d'assurer un flux de carbone nul à la surface des pièces.Pour la carbonitruration, les trois premières étapes sont conservées sans changement. Le profil de concentration en azote est réalisé pendant l'étape ndeg. 4 par injection d'un mélange contenant de l'ammoniac pendant un temps approprié déterminé par un modèle.