Improving mechanical properties of high-speed steels means improving the performance of cutting tools and therefore increasing profits in machining processes. Thus, in this work, samples of AISI M2 high speed steel were treated by the cathodic cage plasma nitriding technique, to obtain improvement in the mechanical properties of the steel. For this study, 5 (five) samples are treated metallographically and then 4 (four) of them nitrided using two different types of cages, in AISI 304 and Titanium Grade II steel. Of the samples treated, two passed through both cages, varying the order; one only for Titanium; and the other only through the stainless-steel cage. After treatment, the samples were analyzed for the thickness of the deposited layer, by means of scanning electron microscopy; and as for its surface microhardnesses, by means of a microdurometer. The deposition order implied different layer thicknesses and the values of surface microhardness obtained: for the sample first nitrided with a stainless-steel cage, and later titanium, the highest surface hardness was obtained, but a lower thickness of the deposited layer. With a configuration where the titanium cage was previously applied to stainless steel, the largest layer thickness of this study was obtained, but it was not the sample with the greatest surface hardness.Melhorar propriedades mecânicas de aços rápidos significa melhorar o desempenho de ferramentas de corte e, portanto, aumentar lucros em processos de usinagem. Assim, neste trabalho, amostras de aço rápido AISI M2 foram tratadas pela técnica de nitretação a plasma por gaiola catódica, a fim de se obter aprimoramento nas propriedades mecânicas do aço. Para este estudo, 5 (cinco) amostras são tratadas metalograficamente e posteriormente 4 (quatro) delas nitretadas utilizando dois tipos de gaiolas distintas, em aço AISI 304 e Titânio Grau II. Das amostras tratadas, duas passaram por ambas as gaiolas, variando a ordem; uma somente pela de Titânio; e a outra apenas pela gaiola de aço inox. Após o tratamento, as amostras foram analisadas quanto a espessura da camada depositada, por meio de microscopia eletrônica de varredura; e quanto às suas microdurezas superficiais, por meio de um microdurômetro. A ordem de deposição implicou em diferentes espessuras de camadas e nos valores de microdureza superficiais obtidos: para a amostra primeiramente nitretada com gaiola em aço inox, e posteriormente titânio, foi obtida a maior dureza superficial, porém uma menor espessura de camada depositada. Dispondo-se de uma configuração onde a gaiola de titânio foi aplicada anteriormente a de aço inox, obteve-se a maior espessura de camada deste estudo, porém não foi a amostra com maior dureza superficial.