Досліджено зміни мікротвердості та структурно-фазового стану двофазної латуні ЛС59-1 після високочастотного ударного деформування поверхні ультразвуковим ударним обробленням (УЗУО) на повітрі та в інертному середовищі газу арґону. Рентґеноструктурний фазовий аналіз і трансмісійна електронна мікроскопія показали деформаційне диспергування структурних складових до 40–350 нм, переорієнтацією зерен $\alpha$-фази з площинами {111} паралельно до поверхні, зміну фазового складу у поверхневих шарах із зростанням частки $\alpha$-фази. Ефект зміцнення вищий ($HV_{100} =$ 2,75 ГПа) за умов УЗУО на повітрі ніж у випадку УЗУО в середовищі газу аргону ($HV_{100} =$ 2,25 ГПа). Встановлено, що зміцнення у обох досліджених середовищах обумовлено синергетичним виливом процесів накопичення дефектів, подрібнення та переорієнтації зеренної структури, змінами фазового складу та формуванням залишкових напружень стиснення (350–470 МПа).