در پژوهش حاضر بهبود خواص تریبولوژیکی فولاد ‏‎ck45 ‎‏ از طریق عملیات آستنیته و کوئنچ و سه روش عملیات سطحی نیترو کربوره گازی ، نیتروره گازی و نیتروره پلاسمایی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. عملیات نیتروکربوره و نیتروره گازی در مقیاس صنعتی و فرایند نیتروره پلاسمایی در یک کوره نیمه صنعتی انجام گرفت. آزمایش سایش با دستگاه پین روی دیسک در شرایط خشک و دمای محیط انجام گرفته و نمودارهای سایش و ضریب اصطکاک رسم گردید . با انجام آزمایش های متالوگرافی نوری و میکروسکوپ الکترونی و پراش پرتو ایکس نوع لایه ایجاد شده در اثر عملیات سطحی شناسایی آن اندازه گیری شد. به کمک دستگاه اسپکتروسکوپی تخلیه هاله ای ‏‎(gds)‎‏ شیب غلظتی عنصری از سطح بطرف مغز تعدادی از نمونه ها اندازه گیری شد . نتایج آزمایش نشان داد که با انجام عملیات ترموشیمیایی مقاومت سایش فولاد ‏‎ck45‎‏ افزایش می یابد .مقاومت سایش پس از نیتروره گازی به مدت 70 ساعت در 530 درجه سانتیگراد 81 درصد و نمونه نیتروره پلاسمایی به مدت 5 ساعت در 550 درجه سانتیگراد 84 درصد بهبود یافته است. بیشترین ضخامت لایه ترکیبی متعلق به نمونه نیتروره گازی بوده در حالیکه بیشترین مقاومت سایشی متعلق به نمونه نیتروره پلاسمایی می باشد. عمق نفوذ ایجاد شده در نیتروره گازی در این مدت در حدود 390 میکرون است در حالیکه در نیتروره پلاسمایی در حدود 370 میکرون می باشد. نتایج حاصل نشان داد لایه حاصل از نیتروره پاسمایی تک فاز بوده در حالیکه لایه حاصل از نیتروره گازی چند فازی است. نیتروره پلاسمایی تقریبا کمترین تغییر را در زیری سطح ایجاد کرده است. جمع بندی کلی نشان می دهد در فولاد ‏‎ck45‎‏ که فاقد عناصر آلیاژی می باشد با انجام عملیات ترموشیمی مقاومت سایشی در حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.