در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر عملیات حرارتی اولیه جسم پایه بر نفوذ نیتروژن و همچنین تاثیر ترکیب شیمیایی گاز نیتروژن دهی ، دو نوع عملیات حرارتی اولیه شامل آنیل و کوئنچ -تمپر بر روی نمونههای از فولاد تندبر AISI M۲ صورت پذیرفت. سپس عملیات نیتروژن دهی با استفاده از راکتور پلاسمایی از نوع RF تحت پتانسیل شناور در دمای C۴۵۰ به مدت زمان ۸ ساعت در ترکیب های مختلف گازی H۲ ۷۵/+N۲ ۲۵/ ,H۲ ۵۰/+N۲ ۵۰/ و H۲ ۲۵/+N۲ ۷۵/ برروی نمونهها انجام گرفت. جهت ارزیابی ترکیب فازی از پراش اشعه ایکس و به منظور اندازه گیری ضخامت لایه نیتریدی از ریزسختی سنجی به روش ویکرز و تصاویر میکروسکوپ نوری استفاده گردید. همچنین زبری سطح نمونهها قبل و پس از نیتراسیون اندازهگیری شد. خواص سایشی نمونهها با استفاده از دستگاه پین (یا ساچمه) زوی دیسک در شرایط خشک و در دمای محیط در مقابل ساچمه از جنس Al۲O۳ مورد استفاده قرار گرفت. سرعت لغزش m/s ۵./.، بار اعمالی ۸ نیوتن و مسافت سایش ۱۰۰۰ متر انتخاب گردید. نتایج نشان داد که ضخامت لایه نیتریدی در حالت آنیل شده در تمامی ترکیب های گاز انتخابی بیشتر از حالت کوئنچ- تمپر شده به ۱۵۰ درصد سختی مغز رسیده است. نیتروژن دهی در ترکیبهای ۵۰ و ۷۵ درصد نیتروژن ، در هر دو نوع ریزساختار اولیه منجر به ایجاد لایه ترکیبی تک فازی e در سطح می شود. در ترکیب گازی H۲ ۷۵/+ N۲ ۲۵/ لایه ترکیبی در سطح نمونههای کوئنچ -تمپر شده تشکیل نمی شود در حالیکه تحت همین شرایط در نمونههای آنیل شده لایه ترکیبی دو فازی e+y در سطح بوجود می آید. در ریزساختار اولیه کوئنچ -تمپر، با افزایش مقدار نیتروژن در مخلوط گازی، ضخامت لایه نیتریدی افزایش می یابد. اما در فولاد آنیل شده، افزایش مقدار نیتروژن تا حدود ۵۰ درصد در ترکیب تاثیری برروی پروفیل ریزسختی و ضخامت لایه نیتریدی نداشته و با افزایش نیتروژن محتوی گاز به ۷۵ عمق پوسته نیتریدی کاهش می یابد. با انجام عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی ، مقاومت سایشی کلیه نمونههای نیتروژن دهی شده افزایش یافته است. حداکثر مقاومت سایشی در مورد نمونههای کوئنچ - تمپر شده، در ترکیب گاز H۲ ۷۵/+N۲ ۲۵/ و در مورد نمونههای آنیل شده، در مخلوط گازی H۲ ۲۵/+N۲ ۷۵/ حاصل شد.