Рассмотрен комплексный метод формирования поверхностно-модифицированных слоев из материалов с эффектом памяти формы (ЭПФ), включающий плазменное напыление механоактивированных порошков на основе TiNi, последующие термическую и термомеханическую обработки, который позволил сформировать в поверхностных слоях наноразмерное состояние, обладающее повышенным уровнем функциональных, механических и эксплуатационных свойств; показано, что предварительная механоактивация порошка TiNi позволила снизить пористость покрытий и обеспечить повышение прочности сцепления покрытия с основой. Установлено, что после плазменного напыления механоактивированного порошка с ЭПФ TiNi на сталь происходит повышение циклической долговечности на 30...50 % в условиях многоцикловой усталости и износостойкости в 3—4раза. На основании комплексных металлофизических исследований поверхностно-модифицированных слоев получены новые сведения о наноразмерной композиции.