Para a produção de componentes como virabrequins e perfuratrizes, o aço SAE 4340 é um material que possui alta resistência ao desgaste e à corrosão. No presente trabalho foi realizado deposição a plasma por gaiola catódica (CCPD) com o intuito de otimizar essas propriedades. Três amostras de aço SAE 4340 foram tratadas em temperaturas diferentes de 300°C, 350ºC e 400°C, com deposição de filmes compósitos de dióxido de titânio (TiO2), pentóxido de nióbio (Nb2O5) e grafite (C) em uma atmosfera de nitrogênio e hidrogênio. Foram realizadas análises para observar a variação da dureza, a resistência ao desgaste, a morfologia do filme depositado, pino sobre disco, e difração de raios X (DRX).