У статті представлені результати експериментальних досліджень на втому. Представлені характеристики всіх експериментів. Визначено опір втомі зміцнених вакуумним термоциклічним азотуванням у плазмі пульсуючого тліючого розряду зразків та побудовані криві втоми. Визначена залежність від температури оточуючого середовища на кількісні характеристики й вигляд кривої, а також описана зумовленість цієї залежності. Встановлений вплив числа циклів навантаження та час знаходження зразка при високих температурах в умовах циклічного навантаження на опір втомі. Виявлено підвищення межі витривалості зразків на 15…20%.