Neste trabalho foi estudado o tratamento de deposição com gaiola catódica na configuração de deposição em potencial catódico, também conhecido como tratamento duplex simultâneo, onde foi avaliado o efeito da composição da atmosfera (25% H2 – 75% N2 e 75% H2 – 25%N2) nas propriedades dos revestimentos formados. Os tratamentos foram realizados usando gaiola catódica feita de Hastelloy, e como substrato foi escolhido o aço SAE 5160. Para caracterização foram empregadas as técnicas de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS), microdureza Vickers, ensaio de rugosidade, teste de adesão, ensaio de desgaste microabrasivo e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados mostraram que os tratamentos foram efetivos em formarem revestimentos de grande espessura e elevada microdureza, além de aumentarem a resistência à corrosão. O tratamento realizado na atmosfera composta por 75% H2 – 25% N2 se mostrou a condição mais promissora, apresentando boa resistência ao desgaste, com redução de 65% no volume desgastado, e uma excelente resistência à corrosão exibindo um potencial de corrosão mais nobre (-195 mV) e uma resistência à polarização 290 vezes superior ao substrato sem tratamento.