اکثر روشهای اندازه گیری تنشهای باقیمانده به طور نسبی دارای پیچیدگی هایی می باشند. هدف از این پژوهش ارایه روشی نوین و در عین حال به نام کرنش علایم، برای اندازه گیری تنش های باقیمانده است. در این روش علاوه بر اندازه گیری دقیق تنشهای باقیمانده مقدار مولفه های آنها در جهات مختلف قابل محاسبه می باشد. به این منظور نمونه هایی از فولاد 4140 AISI در دماهای 350، 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت در ترکیب گاز 75% نیتروژن -25% هیدروژن تحت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی قرار گرفتند. سپس تنشهای باقیمانده سطحی نمونه های نیتریده شده بوسیله روش جدید کرنش علایم که مبتنی بر بازیابی الاستیک ناشی از حذف عامل ایجاد کننده تنش پسماند می باشد، در جهات شعاعی، محوری و محیطی اندازه گیری شدند. مقاومت خستگی نمونه های مختلف با رسم منحنی های S-N تعیین گردید و سطح شکست آنها بوسیله میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. اثر تنشهای باقیمانده بر الگوی تنشی به هنگام بارگذاری نیز به کمک نرم افزار ANSYS شبیه سازی شد. مولفه تنشهای اندازه گیری شده در جهات مختلف در محدوده 40-210 مگا پاسکال و از نظر مقدار در جهت شعاعی بیش از دو جهت محوری و محیطی بودند. حداکثر افزایش مقاومت خستگی در نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای 550 درجه سانتیگراد تا حد 110% مشاهده شد. همچنین با بالا رفتن دمای نیتروژن دهی پلاسمایی از 350 به 550 درجه سانتیگراد مقدار مولفه تنشهای باقیمانده جهات مختلف حدود 100% و مقاومت خستگی تقریبا 40% افزایش یافت. رشد ترک خستگی در جهت پیرامونی بیش از جهت شعاعی بوده که دلیل این امر می تواند زیادتر بودن مولفه تنش باقیمانده فشاری شعاعی نسبت به پیرامونی در زیر لایه نیتریده باشد.