Рассмотрена технология комбинированного поверхностного упрочнения стальных изделий, включающая электромеханическую обработку и последующеее поверхностное пластическое деформирование. Приведены результаты усталостных испытаний упрочненных образцов в зависимости от рабочих нагрузок при финишном пластическом деформировании. Разработан способ определения деформирующего усилия на инструмент при статическом поверхностном пластическом деформировании стали с различной термической обработкой. Полученные результаты могут служить основой оптимизации режимов комбинированного упрочнения деталей.