Представлены результаты исследований контактного изнашивания поверхностных слоев сталей Х12М и ХІ2МФ при действии пульсирующих нагрузок. Показаны различия в износостойкости поверхностных слоев материалов, во взаимосвязи с режимами синтеза их структуры и свойств. Выявлены особенности эволюции структуры модифицированных слоев, упрочненных нитроцементацией. Определены режимы термохимической обработки для достижения максимальной стойкости к воздействию пульсирующих контактных напряжений.