Экспериментально исследован химический состав колесной стали с оценкой склонности ее к росту зерна при плазменной обработке. Исследованы закономерности формирования градиентно-слоистых структур в колесной стали. Выбраны оптимальные режимы плазменного упрочнения колес с обоснованием их конструктивной прочности. Разработана технология плазменного упрочнения контактных поверхностей вагонных колес, обеспечивающая повышение их износостойкости, надежности и долговечности. Создан технологический участок по плазменному упрочнению рабочих поверхностей вагонных колес с отработкой оптимальных режимов обработки. Дана оценка технико-экономической эффективности плазменного упрочнения поверхностей катания колес.