Вперше запропоновано використовувати інструмент для фрикційного зміцнення деталей машин з нарізаними нахиленими різноспрямованими пазами на його робочій частині для збільшення зсувного деформування зони контакту інструмент - деталь. Розроблено математичні моделі для визначення сили взаємодії у зоні контакту інструмент - деталь, осадки металу та товщини зміцненого шару. Експериментально досліджено розподіл теплоти в зоні контакту інструмент - деталь у разі фрикційного зміцнення плоских поверхонь. Досліджено вплив параметрів фрикційного зміцнення на формування зміцненого шару, його товщину та твердість, величину залишкових напружень. Розглянуто технологічні особливості утворення мікрогеометрії обробленої поверхні після фрикційного зміцнення й її вплив на зносостійкість у разі тертя без мащення. Розроблено та впроваджено у виробництво технологічні процеси поверхневого зміцнення деталей машин.