В работе исследовано влияние ультразвуковой ударной обработки на структуру и свойства поверхностного слоя титана ВТ1-0 в субмикрокристаллическом состоянии. Показано, что, сочетая методы объёмной (винтовая экструзия) и поверхностной (ультразвуковая ударная обработка) интенсивной пластической деформации, можно обеспечить повышенную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость поверхностных слоёв титановых сплавов. Установлено, что после винтовой экструзии в титане ВТ1-0 формируется структура с размером зёрен порядка 200—250 нм. Методом оже-электронной спектроскопии установлены изменения химического состояния поверхности титана ВТ1-0 после винтовой экструзии и последующей ультразвуковой ударной обработки в аргоне и в жидком азоте. Ультразвуковая ударная обработка титана ВТ1-0 в среде аргона ведёт к насыщению поверхностного слоя кислородом (до 40 ат.%), а при обработке в жидком азоте происходит насыщение атомами N (до 21 ат.%) и O (до 24 ат.%), что свидетельствует о механохимическом синтезе нитридов и оксинитридов титана. Микротвёрдость поверхностного слоя ВТ1-0 после ультразвуковой ударной обработки в аргоне возрастает в 3 раза, а в жидком азоте – в 3,5 раза.