인장-압축 (push-pull) 피로를 받는 이온 질화강의 피로 파괴에 있어서 high cycle 영역에서의 피로 강도는 단면 크기에 대한 질화층 크기에 의해 큰 차이를 갖게된다. 비록 질화층에 존재하는 질화물의 형성과 압축 잔류 응력이 균열 발생 및 전파를 억제하는 기능이 있더라도 단면이 큰 경우에는 질화층의 깊이와 압축 잔류 응력의 크기가 작아서 그 영향이 무시된다. 그러나 단면적이 작은 경우에는 core 의 인장 잔류 응력이 크긴 하지만 case/core 면적비와 질화층에 생긴 압축 잔류 응력이 커서 피로 강도에 좋은 효과를 주어 증가를 가져온다.