Afin d'améliorer les propriétés de résistance à l'usure par abrasion et à la fatigue des aciers à 5% de chrome, nous intégrons à la gamme de traitements thermiques de l'acier à outils Z38CDV5.3, les traitements thermochimiques de carburation et de nitruration. Les traitements thermochimiques de carburation et de nitruration sont réalisés en phase gazeuse à la pression atmosphérique respectivement par le propane et par l'ammoniac. Le traitement de carburation se décompose en deux étapes : - une première étape qui correspond à l'enrichissement en carbone en phase austénitique. La cinétique d'enrichissement est corrélée aux stades de précipitation des carbures M3C, M3C+M3C7et M3C7. - une seconde étape qui correspond à la diffusion du carbone en phase austénitique (enrichissement nul). La nature des carbures évolue et la durée de la période de diffusion dépend de l'état microstructural visé : état équivalent par exemple à l'acier Z100CDV5. La modélisation des phénomènes de diffusion du carbone en solution solide austénitique, permet de calculer les durées d'enrichissement et de diffusion en fonction de la concentration en carbone, la nature de la précipitation et de la profondeur carburée visées. Les ultimes traitements de revenu et de nitruration, permettent de définir une gamme optimisée de traitements thermochimiques réalisable dans un même réacteur et facilement transposable en milieu industriel. L’acier Z38CDV5.3 intégralement traité par cette procédure, présente une résistance à l'usure par abrasion supérieure à celle de l'acier rapide 6 - 5 - 2. Le traitement de carburation d'aciers alliés à 5% de chrome montre ses potentialités pour développer des microstructures particulièrement adaptées à la résistance à l'usure.