O cenário industrial tem observado uma crescente demanda por componentes que exibam um bom desempenho e resistência à corrosão, como os aços inoxidáveis AISI 409, amplamente utilizados em sistemas de escape automotivo, trocadores de calor e componentes estruturais leves. Para atender a essa necessidade premente, tratamentos de superfície vêm ganhando destaque, notadamente a Nitretação a Plasma e a Deposição a Plasma, que podem melhorar suas propriedades em termos de dureza, resistência ao desgaste e corrosão, acarretando, assim, numa maior vida útil e durabilidade de componentes feitos com esse material. Nesse contexto, esse estudo concentrou-se na análise e caracterização de tratamentos termoquímicos duplex, que envolvem um tratamento de nitretação em sequência a uma deposição de nitretos de vanádio, em amostras do aço inoxidável AISI 409. Foram conduzidos experimentos nos quais amostras do aço foram submetidas a três condições de tratamento individualmente e, em seguida, foram realizadas três condições de tratamento duplex, alternando a ordem dos tratamentos e temperaturas utilizadas. Para análise e caracterização, foram feitos ensaios de microdureza Vickers, microscopia eletrônica de varredura (MEV), Difração de Raio X (DRX), desgaste microabrasivo por esfera fixa e corrosão por polarização potenciodinâmica. Os resultados demonstraram que o tratamento duplex, na ordem de Nitretação seguida pela Deposição, ambas a 450°C, obtiveram os valores mais significativos de microdureza, espessura da camada e resistência ao desgaste e corrosão. A camada nitretada atingiu 12 μm, enquanto a camada de deposição alcançou 2,3 μm. A microdureza registrou uma média de 1100 HV, representando um incremento percentual de 461,22%. Este estudo contribui para a compreensão dos efeitos da nitretação, deposição de nitretos de vanádio e da aplicação do tratamento duplex em aços inoxidáveis, obtendo melhorias nas propriedades de dureza e resistência ao desgaste e corrosão nas amostras duplex. Conclui-se que os tratamentos duplex propostos nesse estudo melhoraram o comportamento tribológico e a resistência à corrosão do aço AISI 409.