Одним из перспективных инновационных научно-прикладных направлений в ресурсо- и энергосбережении является предложенное автором еще в середине 70-х годов прошлого века и интенсивно развивающееся в настоящее время создание в сплавах регулярной макронеоднородной структуры применением разнообразных технологий дифференцированной обработки для повышения долговечности деталей машин и инструмента или придания новых свойств материалам. Такую структуру, согласно современной терминологии, принято называть градиентами структурно-фазовых состояний. Это был принципиально новый подход к обработке сплавов, позволяющий в мономатериале получить чередующиеся в заданной последовательности участки с различной структурой, механическими и физическими свойствами. Он был предложен в качестве альтернативы известным способам получения армированных материалов, в основе которых лежит соединение в одном материале различных по свойствам металлов и сплавов с применением литья, прокатки или сварки Первые работы, выполнены по изучению влияния общей и локальной деформации, а также локального нагрева при различных режимах их осуществления.Экспертами Комитета по делам изобретений и открытий СССР при начальном рассмотрении предложенных технических решений, хотя и отмечалась их новизна, ноотрицалась практическая полезностьи возможность применения в промышленности.

В настоящее время направление по получению макроскопических градиентов структурно-фазовых состоянийприменением технологий дифференцированной обработки интенсивно развивается, о чем свидетельствует большое число публикаций и патентов, подчеркивающих их эффективность для значительного повышения долговечности многих деталей и инструментов.

Все более широко применяются технологии дифференцированной обработки с использованием источников концентрированной энергии: лазерных или электронных лучей и струи плазмы.

В ряде работ приводятся данные, согласно которым наибольшая износостойкость стержней из клапанной стали 40Х10С2М имеет место после лазерной закалки закалка “винтовыми “ дорожками шириной 2мм с шагом 6 мм и углом наклона 45⁰, занимающими 25-30 % поверхности. Гильзы цилиндров автомобиля ЗИЛ-130 после локальной лазерной закалки для получения твердых и мягких чередующихся структур показали увеличение износостойкости в 2,0-2,5 раза по сравнению с таковой у гильз из чугуна такого же состава при обычно принятой обработке.Высокая износостойкость достигается в том случае, когда вся поверхность подвергается цементации, а затем заданные участки закаливают, используя источники концентрированной энергии (лазерный, электронный лучи)

Сообщается о технологии дифференцированной обработки с получением чередующихся азотированных и неазотированных участков,что обеспечивает повышение контактной долговечности и износостойкости упрочненного слоя за счет создания макронеоднородной структуры материала.

Приводятся данные по применению дифференцированной гидродробеструйной обработки, сократившей трудоёмкость изготовления коленчатых валов на 20-25%.

Высокоэффективными для повышения долговечности многих деталей являются технологии дифференцированной плазменной и электродуговой обработок.