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碟形弹簧在机械系统中承担着缓冲和补偿作用，其材料选择与热处理工艺直接影响承载能力和疲劳寿命。
常用材料包括碳素弹簧钢、合金弹簧钢和不锈钢。碳素弹簧钢如65Mn，成本较低，适用于一般载荷工况，但工作温度不宜超过120摄氏度。合金弹簧钢如60Si2Mn、50CrVA具有更好的淬透性和抗松弛性能，50CrVA添加铬和钒，晶粒细化，适合承受冲击载荷或工作温度达200摄氏度的场合。不锈钢如301、304、17-7PH用于腐蚀性环境或洁净要求较高的设备，其中17-7PH可通过沉淀硬化获得较高强度。
热处理工艺对碟形弹簧性能起决定性作用。淬火加热温度根据材料确定，弹簧钢通常在830至880摄氏度，保温时间需保证奥氏体化充分但晶粒不粗大。保护气氛或真空加热可防止表面脱碳，脱碳层会显著降低疲劳强度。淬火介质选用油或水基淬火液，冷却速度需控制，避免开裂。
回火是获得弹性性能的关键工序。回火温度一般在400至600摄氏度之间，高温回火可消除淬火应力，提高韧性和抗松弛性能。回火后快速冷却可避免回火脆性。对于精密碟形弹簧，可在回火后进行附加的消除应力处理，稳定尺寸。硬度检测通常在锥面进行，要求硬度值均匀，偏差在允许范围内。
表面脱碳检查是质量控制的重要环节。在金相显微镜下观察弹簧表面，脱碳层深度不得超过规定值。脱碳严重的碟形弹簧在服役中易产生早期疲劳裂纹。此外，喷丸处理可引入表面压应力，显著提高疲劳寿命，适用于高循环工况。
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