Одним з ефективних способів зниження крихкості боридних шарів є формування шарів з композиційною структурою. Для утворення композиційної структури дифузійного шару пропонується сформувати крім боридів, декілька додаткових фаз, які розташовані у шарі довільно або впорядковано. Для цього зразки зі сталі 38Х2МЮА зміцнювали комплексною хеміко-термічною обробкою, а саме, здійснювали борування після цементації або нітроцементації. Аналіз мікроструктур показав, що після різних режимів поверхневого зміцнення сталі, можна стверджувати, що комплексна хеміко-термічна обробка приводить до формування композиційної структури сталі з подрібненням боридів у прошарку, дисперсність яких збільшується з підвищенням температури дифузійного насичення. Встановлено, що шар боридів витісняє вглиб сталі вуглець, який знаходився у прошарку, зміцненому методом цементації (нітроцементації). За рахунок попередньої зміцнювальної обробки методом цементації (нітроцементації) відбувається формування боридних голок із заокругленими краями та подальшим їх подрібненням вглиб дифузійного шару, що пов’язано з наявністю великої кількості карбідів (нітридів, карбонітридів) у поверхневому шарі, які не дають можливості зростати голкам боридів у напрямку, перпендикулярному до поверхні зразків за рахунок їхньої великої щільності. Подрібнення та заокруглення боридних голок має позитивний вплив на подальшу експлуатацію виробу саме тим, що дає можливість усунути концентратори напружень та локальні зони, які можуть бути причиною появи тріщини за наявності гострих голок, та знижує поверхневу крихкість завдяки формуванню подрібненої композиційної структури.