A cementação a plasma tem sido utilizada com o intuito de melhorar a qualidade das propriedades superficiais de diferentes materiais, visto as vantagens desse processo quando comparado aos tratamentos convencionais. normalmente, esses tratamentos são realizados em altas temperaturas, levando a possíveis perdas nas tolerâncias dimensionais das peças. neste trabalho foram investigados tratamentos individuais de cementação e tratamentos duplos de nitretação-cementação a plasma em baixas temperaturas, em amostras de ferro puro produzidas via metalurgia do pó. os tratamentos de cementação foram realizados a 500 °c em uma atmosfera de 98%h2 + 2%ch4, durante 3 horas. as nitretações, por sua vez, foram realizadas a 500 °c durante 3 horas em três diferentes misturas gasosas: (1%n2 + 99%h2), (10%n2 + 90%h2) e (90%n2 + 9% h2 + 1% ch4), todas seguidas por um tratamento de cementação a plasma. parâmetros como pressão, fluxo, diferença de potencial (ddp) e tempo de pulso ligado (ton), foram mantidos constantes em todos os tratamentos. a morfologia e as propriedades das camadas cementadas foram avaliadas em função dos diferentes tratamentos de nitretação. a microestrutura das camadas foi avaliada por meio da microscopia óptica (mo) e eletrônica de varredura (mev). para a análise de fases foi empregada a difração de raios-x com ângulos rasantes, utilizando 1 e 3° como ângulos de incidência. a caracterização da topografia das camadas foi realizada com o auxílio da técnica de interferometria óptica de luz branca e mev. e a dureza das camadas foi avaliada através de nanodureza e microdureza vickers. os resultados mostram uma influência da mistura gasosa na morfologia, e nas fases das camadas nitretadas. uma fina camada de cementita foi observada após todos os tratamentos de cementação, tendo seu crescimento e propriedades influenciados pelas diferentes camadas nitretadas. além disso, o tratamento sequencial de cementação elevou a dureza superficial e aumentou a profundidade de endurecimento das camadas nitretadas..