En este trabajo se estudió el comportamiento a fatiga al aire y fatigacorrosión de un acero al carbono (AISI 4340) recubierto con una película de diamante sintético policristalino obtenido por una técnica de deposición química en fase vapor asistida por plasma (PACVD). Los ensayos de fatiga se realizaron en condiciones de flexión rotativa. Las muestras se dividieron en dos grandes grupos para evaluar 4 magnitudes de esfuerzos distintos, un grupo para ensayar el substrato y el otro para las muestras recubiertas, utilizando 24 probetas para cada condición, las cuales son: al aire y a corrosión empleando como medio corrosivo una solución salina de NaCl al 3 %. Las propiedades mecánicas de esfuerzo de fluencia y resistencia a la tracción fueron determinadas acorde con la norma ASTM A-370. La relación entre el esfuerzo alternante y el número de ciclos de vida del material se determinaron por medio de la expresión de Basquin, así como el modelo de Weibull; previo a esto utilizando la distribución de frecuencia de Weibull y un porcentaje de confiabilidad, se obtuvo una mediana entre cada esfuerzo estudiado y con estas, según los modelos mencionados anteriormente, se hallaron las curvas de Whöler. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de algunas superficies de fractura, por la técnica de microscopia electrónica de barrido (MEB). Los resultados indican que el acero recubierto aumentó su resistencia a la fatiga al ser comparados con la condición original del sustrato. Finalmente, el modelo propuesto por Weibull se ajusta mejor a los datos experimentales de fatiga al aire que el modelo de Basquin, presentando una ventaja al suministrar un resultado numérico para el límite de fatiga.