Подано результати комплексних досліджень зміни локального хемічного складу та структурно-фазових перетворень у зонах контактної взаємодії сталей при терті в різних середовищах. Показано, що деформація поверхневих шарів металу при терті на повітрі призводить до насичення примежових областей структурних фраґментів переважно атомами вуглецю, які знаходяться в октапорах ОЦК-заліза. Атоми вуглецю утворюють міцні ковалентні зв’язки з оточуючими їх атомами металу та знижують рухливість атомів на межах. Це сприяє деформаційному зміцненню поверхневих шарів металу при терті на повітрі та запобігає його нашаруванню на поверхні тертя. Встановлено, що пластична деформація поверхневих шарів металу при терті у воді призводить до насичення примежових областей структурних фраґментів також атомами кисню, який утворює метастабільні атомові кластери Fe—O—C. Показано, що ці кластери та атоми металу кристалічної ґратниці розділяють області зі зниженою електронною густиною, які є результатом обмеженої участи валентних електронів у формуванні ковалентних зв’язків між атомами металу та атомами кластерів. Показано, що скупчення атомових кластерів Fe—O—C на межах структурних фраґментів призводить до їх зміщення один відносно одного при малих напруженнях зсуву та сприяє переходу металу взаємодіючих мікровиступів у новий структурно-нестійкий стан, при якому реалізується його гідродинамічний плин без втрати суцільности. Це призводить до формування на поверхнях тіл, що труться у воді, зносостійких наддрібнозернистих шарів, завдяки яким контактна пара переходить у стаціонарний режим роботи з мінімальними зносом і коефіцієнтом тертя.