Исследовано влияние твердости рельса на износостойкость колес при разной степени проскальзывания. Определен оптимальный диапазон твердости в паре трения \"колесо - рельс\", обеспечивающий существенное снижение интенсивности износа трущихся поверхностей. Показано, что для повышения износо- и трещиностойкости, усталостной прочности металла при плазменной закалке необходимо создать условия, приводящие к максимальному значению остаточного сжимающего напряжения в поверхностном и подповерхностном слое металла и изменению знака остаточных напряжений на границе с исходной структурой путем перевода сжимающих остаточных напряжений в растягивающие. Прерывистая закалка с последующим отпуском всех элементов колеса обеспечивает высокую конструктивную прочность и лучшее сочетание служебных свойств по сравнению с термической обработкой прерывистым упрочнением только обода колеса. Для внедрения в производство рекомендовано следующее сочетание комплексной термической обработки цельнокатаных колес вагонов: прерывистая закалка всех элементов колеса + плазменное упрочнение поверхности катания и гребня колеса.