Представлены результаты исследования изменения механических характеристик в приповерхностных слоях сплавов на основе титана и железа, упрочненных методами интенсивной поверхностной деформации. Поверхностное упрочнение осуществлялось методами протягивания, протягивания с вращением и асимметричной накаткой при разных температурах. Показано, что дновременное наложение нескольких схем деформирования существенно повышает твердость поверхностных слоев. Снижение температуры повышает прочностные характеристики. Обнаруженные эффекты поверхностного упрочнения при сложных схемах нагружения объясняются особенностями структуобразовании нанозерен деформационного происхождения. Ключевые слова: интенсивная поверхностная деформация, протягивание, накатка, упрочнение, структура.