1 Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42) 2 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (630090, Россия, Новосибирск, ул. Лаврентьева, 5) Аннотация. С единых позиций интерпретируются экспериментально установленные закономерности формирования упрочняющих поверхностных наноструктур при различных внешних энергетических воздействиях (электровзрывном легировании, электронно-пучковой обработке, термомеханическом упрочнении проката по режиму ускоренного охлаждения, интенсивных механических воздействиях при длительной эксплуатации рельсов). Выполнено математическое моделирование формирования наноструктурных образований в результате развития неустойчивостей равновесных состояний в поверхностных слоях (неустойчивости Кельвина-Гельмгольца и Марангони), проанализированы соответствующие дисперсионные уравнения и получены аналитические зависимости декремента (α) от длины волны (λ) в микро-и нанодиапазонах. Отмечено соответствие числовых значений наблюдаемых максимумов зависимости α(λ) экспериментальным значениям параметров наноструктур и дана его физическая интерпретация.