В статті обґрунтовано важливість і актуальність проблеми керування якістю поверхневих шарів деталів. Представлено аналізу залежностей товщини зміцненого шару криці 20 і криці 40 та їхньої мікротвердости від технологічних параметрів електроіскрового леґування (ЕІЛ) за азотування з використанням спеціяльних технологічних насичувальних середовищ (СТНС). Встановлено, що за наявної технології зі збільшенням енергії розряду підвищується товщина зміцненого шару, яка складається з «білого» шару та дифузійної зони, а також мікротвердість поверхні. Ці параметри також зростають зі збільшенням часу оброблення певної площини (трудомісткости ЕІЛ) і зменшенням її оберненої величини, тобто кількости обробленої площини за одиницю часу (продуктивности леґування). В результаті проведених досліджень розроблено математичні моделі залежности параметрів якости поверхонь за азотування методом ЕІЛ з використанням СТНС (рівняння товщини зміцненого шару та рівняння мікротвердости поверхні) від енергетичних і технологічних параметрів обладнання ЕІЛ, а саме, енергії розряду та трудомісткости, що уможливлює визначати основні технологічні параметри сформованого шару: товщину зміцненого шару та мікротвердість поверхні.