در این تحقیق، فولاد aisi 1045 تحت فرایند دو مرحله ای آلومینیم دهی – نیتروژن دهی و نیتروژن دهی – آلومینیم دهی قرار گرفت. گروه اول از نمونه ها، در دمای 850?c و 650?c برای 5 ساعت با استفاده از روش سمانتاسیون پودری در مخلوط پودری به ترتیب شامل 5% آلومینیم، 5% کلرید آمونیم و یا کلرید آلومینیم و 90% آلومینا ، آلومینیم دهی شده و سپس به وسیله محفظه نیتروژن دهی پلاسمایی برای 5 ساعت در دو دمای 500?c و 550?c در مخلوط گازی حاوی 75%n2 و 25% h2 تحت فشار 4mbar نیتروژن دهی شدند. خواص لایه سطحی تشکیل-شده به وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی، پراش سنجی پرتو ایکس، ریز سختی سنجی و آزمایش سایش پین روی دیسک مطالعه شد. نتایج حاصل از پراش سنجی پرتوی ایکس نشان-دهنده تشکیل آلومیناید آهن در نمونه آلومینیم دهی شده و نیترید آهن در نمونه نیتروژن دهی پلاسمایی شده بود. در سطح نمونه های پوشش دو مرحله ای شده نیز نیترید آلومینیم، نیترید آهن و آلومیناید آهن تشکیل شد. افزایش دمای نیتروژن دهی موجب افزایش مقدار نیترید آلومینیم و کاهش مقادیر نیترید آهن و آلومیناید آهن در لایه سطحی شد. انجام عملیات ثانویه به روی نمونه های پوشش داده شده نرخ سایش و ضریب اصطکاک را به طور قابل ملاحظه ای کاهش و سختی سطحی نمونه های مورد آزمایش را افزایش داد. با بررسی سطح سایش یافته نمونه های عملیات دومرحله ای شده و نیز حجم قابل توجه ترکیبات اکسیدی بر روی سطح، می توان مکانیزم سایش این نمونه ها را سایش اکسیدی همراه با پاره ای کنده-شدگی بر روی لایه اکسیدی تشکیل شده روی سطح دانست.