噴丸強化是一種受控噴丸技術(shù)，不同于噴丸清理。噴丸清理以去除工件表面油污、氧化皮、銹蝕和機械加工毛刺為目的。齒輪表面的噴丸強化主要是借助于高速運動的彈丸沖擊零件的表面，使其發(fā)生彈性塑性變形，從而產(chǎn)生殘余壓應力、加工硬化和組織細化等有利的變化，以提高齒輪的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪使用壽命的重要途徑。

1.噴丸強化處理能改善零件表層的應力分布

噴丸后的殘余應力來源于表層不均勻的塑性變形和金屬組織相變，其中以不均勻的塑性變形為主。噴丸后，金屬表面產(chǎn)生大量凹坑形式的塑性變形，表層位錯密度大大增加，而且還出現(xiàn)亞晶界和晶粒細化現(xiàn)象。如圖1所示。經(jīng)噴丸處理后的齒輪表層殘留奧氏體有一部分將變成馬氏體，因相變時體積膨脹而產(chǎn)生壓應力，從而使得表層殘留奧氏體場向著更大的壓應力方向變化，因而提高了齒輪的疲勞強度。通過噴丸強化，又能消除熱處理應力，去除表面氧化皮，改善零件的缺口敏感性，并把容易發(fā)生零件失效的殘余應力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯Γ行У叵拗屏鸭y源的產(chǎn)生和擴展，較大幅度提高零件的疲勞壽命。

2.噴丸強化可使工件表面形成高的壓應力層

由于噴丸強化提高了表面壓應力而顯著改善其疲勞性能，對于承受高周波疲勞載荷的工件更為有效。噴丸強化形成的殘余壓應力可抵消部分外加載荷。噴丸時小尺寸球形鋼丸擊打工件表面而形成壓應力，每一彈丸的沖擊都會使金屬產(chǎn)生一定的塑性變形，最終表面不能完全恢復而形成了永久的壓應力狀態(tài)。作為一種表面強化工藝，噴丸能在表面形成殘余壓應力相當于材料抗拉強度極限的55%~60%，而工件表面恰是容易萌生裂紋的地方。對于滲碳淬火齒輪，所形成的壓應力可達1177~1725MPa，可大大改善疲勞性能。壓應力層深度是噴丸強度（或噴丸能量）的函數(shù)，隨著彈丸尺寸或彈丸速度的增加而增加。