Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам модифицирующей обработки поверхностей изделий из титановых сплавов для улучшения их триботехнических характеристик. Способ включает предварительную очистку и активацию поверхности изделия из титанового сплава путем бомбардировки ее ионами аргона с использованием газового плазмогенератора и ионно-плазменное осаждение композиционного покрытия путем магнетронного распыления катода, содержащего карбид титана и дисульфид молибдена, с приложением отрицательного потенциала на изделие и совмещением процесса осаждения с бомбардировкой поверхности ионами аргона. Осаждение покрытия производят на предварительно легированный поверхностный слой титанового сплава, который формируют магнетронным распылением катодного материала, при одновременной бомбардировке поверхности ионами аргона с использованием газового плазмогенератора и приложением отрицательного потенциала на изделие, превышающего значение потенциала при осаждении покрытия. Исходное соотношение компонентов распыляемого катодного материала составляет: карбид титана 40-60 мас.%, дисульфид молибдена - остальное. Обеспечивается снижение коэффициента трения и повышение износостойкости. 15 ил., 2 табл., 3 пр.