Актуальность и цели. Объектом исследования являются детали, изготовленные из высокопрочной конструкционной стали марки 30ХГСН2А. Предметом исследования являются процессы формирования остаточных напряжений в поверхностном слое деталей при наличии предварительной наработки. Цель работы – оценка эффективности повторного упрочнения деталей из стали типа 30ХГСН2А с целью восстановления после эксплуатации Материалы и методы. Исследование процессов формирования остаточных напряжений выполнялось посредством проведения ряда многофакторных экспериментов с применением методов неразрушающего контроля и обработки полученных данных при помощи методов регрессионного анализа. Результаты. Результатом проведенных исследований стало получение регрессионных моделей зависимости изменения напряжений, амплитуды акустического ультразвукового сигнала и величины усталостной прочности деталей от факторов обработки поверхностного пластического деформирования и долговечности. Предложен оптимальный режим обработки. Выводы. Анализ полученных результатов позволил подтвердить существующие теории о физической природе усталостных процессов и сделать вывод об эффективности применения процесса повторного упрочнения деталей после эксплуатации с целью восстановления.