El sector productivo actualmente se ha interesado en el estudio de fenomenologías que involucren mitigar el deterioro por corrosión de los materiales allí empleados, como el desarrollo de nuevos materiales o la aplicación de recubrimientos. En este trabajo se presenta el desarrollo de un nuevo tratamiento (Implantación iónica tridimensional – 3DII) para la protección de superficies metálicas en acero AISI SAE 1010, 1020, 1045 y 316 Ti, mediante el empleo de descargas combinadas de arco eléctrico y alto voltaje. Los cupones modificados superficialmente son evaluados según técnicas adoptadas por el sector hidrocarburos, tales como los ensayos fisicoquímicos y electroquímicos (permeación de gases CO2 y H2S). La cuantificación de los daños se llevó a cabo empleando la microscopia confocal 3D y la simulación de esfuerzos por medio del análisis de elementos finitos.