OBJETIVO: Dentre as classes de aços inoxidáveis destacam-se os duplex devidos suas melhores propriedades mecânicas. Entretanto para melhorar ainda mais o desempenho desses materiais com relação à dureza superficial, o processo de nitretação por plasma tem sido muito empregado. Sendo assim este trabalho tem por objetivo estudar a cinética do processo de nitretação por plasma do aço inoxidável superduplex AISI 2507. MÉTODOS: Para estudar a cinética de nitretação foram realizados tratamentos com combinações de tempo e temperatura diferentes e para avaliar as alterações no material foram utilizadas caracterizações de nanodureza e difração de raios-X. RESULTADOS: foram obtidos grandes aumentos de dureza para as amostras tratadas, e difratogramas revelaram transformações na microestrutura. CONCLUSÕES: o processo de nitretação proporcionou a formação da fase metaestável chamada de austenita expandida (γN), que se forma a partir da austenita (γ) e da ferrita (α) devido a introdução de nitrogênio. Essa fase obtida pelo processo proporciona um aumento substancial da dureza superficial.