RESUMO A nitretação a plasma é realizada em ferramentas de aços rápidos para aumentar a resistência ao desgaste da aresta de corte e reduzir a tendência do material usinado em aderir na ferramenta. O objetivo do presente trabalho é estudar a viabilidade da nitretação a plasma e do tratamento duplex em brocas de aço rápidoanalisnado o desgaste de brocas de aço rápido M2 submetidas a diferentes parâmetros de nitretação a plasma e deposição de filme de nitreto de titânio (TiN). As brocas passaram primeiro pelo tratamento de nitretação com, variando-se a temperatura em 350°C, 400°C, 450°C, 500oC e 550oC, enquanto o tratamento duplex foi dividido em nitretação convencional a 500 °C seguido de deposição de um filme fino de TiN aplicado pela técnica de deposição a plasma com gaiola catódica à temperatura de 400oC e 500 °C. As brocas nitretadas a 400°C ainda foram submetidas ao processo de deposição de um filme de TiN. Todas as brocas foram caracterizadas por microdureza Vickers e foram ensaiadas em centro de usinagem CNC, onde o corpo de prova era de aço AISI 4340. Foi realizada uma análise de desempenho entre os diferentes tratamentos, onde chegou à conclusão que o tratamento que resultou melhor desempenho na usinagem foi o tratamento de nitretação a 450°C. A camada nitretada das brocas foi analisada por perfil de microdureza, Microscopia Eletrônica de Varredura, porém observou-se que o valor de microdureza aumenta com o tempo de tratamento, e que a deposição do filme de TiN teve baixa relevância no desempenho da broca.

SAE 5160 steel, classified as high-strength, low-alloy steel, is widely used in the automotive sector due to its excellent mechanical strength and ductility. However, its inherently low corrosion resistance limits its broader application. This study explores the application of the cathodic cage plasma deposition (CCPD) technique to enhance the corrosion resistance of SAE 5160 steel. The treatment was performed using a Hastelloy cathodic cage under two atmospheric conditions: hydrogen-rich (75%H₂/25%N₂) and nitrogen-rich (25%H₂/75%N₂). Comprehensive analyses revealed significant improvements in surface properties and corrosion resistance. The hydrogen-rich condition (H25N) facilitated the formation of Cr_0.4Ni_0.6 and CrN phases, associated with a nanocrystalline structure (37.6 nm) and a thicker coating (45.5 μm), resulting in polarization resistance over 290 times greater than that of untreated steel. Conversely, nitrogen-rich treatment (H75N) promoted the formation of Fe₃N and Fe₄N phases, achieving a dense but thinner layer (19.6 μm) with polarization resistance approximately 20 times higher than that of untreated steel. These findings underscore the effectiveness of CCPD as a versatile and scalable surface engineering technique capable of tailoring the properties of SAE 5160 steel for use in highly corrosive environments. This study highlights the critical role of optimizing gas compositions and treatment parameters, offering a foundation for advancing plasma-assisted technologies and alloying strategies. The results provide a valuable framework for developing next-generation corrosion-resistant materials, promoting the longevity and reliability of high-strength steels in demanding industrial applications.