Les traitements de surface sont largement utilisés dans l’industrie (santé, aérospatial, automobile etc) pour modifier les propriétés superficielles des matériaux sans altérer leurs caractéristiques intrinsèques. Grâce aux avancées en recherche et développement, un large éventail de revêtements est aujourd’hui disponible pour améliorer les performances tribologiques des pièces mécaniques telles que les implants pour le biomédical ou les roulements à billes. Parmi les procédés les plus courants, les techniques de dépôt sous vide telles que le PVD (Physical Vapor Deposition) et le CVD (Chemical Vapor Deposition) sont maîtrisées depuis les années 1960-1980. Toutefois, des verrous technologiques persistent, notamment en ce qui concerne l’adhérence des revêtements sur les substrats métalliques. Pour surmonter ces limitations, la combinaison des revêtements à des traitements thermochimiques a été développée. A ce jour, la majorité de ces approches repose sur un traitement thermochimique préalable (comme la cémentation ou la nitruration) suivi d’un dépôt sous vide. En revanche, peu d’études ont exploré l’approche inverse : traiter thermochimiquement un dépôt PVD métallique. L’objectif de ma thèse vise à explorer cette voie innovante dans le but de synthétiser des couches de carbure ou de nitrure sur du fer pur ou du 316L afin de définir le rôle de chaque élément (substrat, dépôt et traitement thermochimique) sur les propriétés des traitements hybrides résultants.