Експериментально досліджено зміни мікрорельєфу поверхні та мікротвердості $HV$ поверхневих шарів двофазної латуні ЛС59-1 після високочастотного ударного оброблення за допомогою ультразвуку (ультразвукової ударної обробки — УЗУО) на повітрі та в інертному середовищі. Показано, що УЗУО в середовищі газу арґону веде до суттєвого зниження параметрів шорсткості модифікованої поверхні на відміну від результату УЗУО на повітрі, яка спричиняє утворення більш розвиненого мікрорельєфу поверхні. Підвищення мікротвердості поверхневого шару зразків після УЗУО в середовищі газу арґону та на повітрі сягає $\cong$180% ($HV_{100}$ = 2,24 ГПа) та $\cong$220% ($HV_{100}$ = 2,76 ГПа) відповідно. В обох випадках зміцнення реєструється на глибині до $\cong$1 мм. З результатами вимірювань мікротвердості якісно корелюють дані інструментального індентування після УЗУО на повітрі та в арґоні, які свідчать про відповідне зростання твердості ($H_{IT}$ = 3,236 ГПа і $H_{IT}$ = 2,469 ГПа), зниження характеристики пластичності $\delta_{A}$ та модуля пружності $E$ вихідного стану (107 ГПа) до 94 ГПа та 91 ГПа. З врахуванням даних РЕМ і рентґенівського структурно-фазового аналізу визначено основні чинники відмінності ступеня деформаційного зміцнення поверхневих шарів латуні у різних середовищах: зростання кількості $\alpha$-фази, переорієнтація її зерен та залишкові напруження стиснення.