Оценены тепловые потоки и распределение температуры поверхностно обработанных титановых сплавов в процессе механоимпульсной обработки. Показано, что при использовании упрочняющих инструментов из нержавеющей стали 12Х18Н10Т тепловой поток, направленный в упрочняемую поверхность, увеличивается, что приводит к нагреванию поверхностных слоев до более высоких температур и, соответственно, росту глубины упрочненного слоя. Обсуждена важная роль сдвиговых деформаций и массопереноса в поверхностном упрочнении механоимпульсной обработкой титановых сплавов.