由拋丸/噴丸強化引入的殘余壓應力是最終拉應力強度的一個百分比，該比率隨著零件材料本身強度/硬度增加而增加。高強度/硬度的金屬更脆，且對表面缺陷更敏感。對其進行拋丸/噴丸強化，能讓這些高強度金屬可以應用在易發(fā)生疲勞的工作條件下。飛機起落架通常設(shè)計的疲勞強度為300KSI(2068MPA)，結(jié)合拋丸/噴丸強化。

機加工過程會明顯影響金屬零件的疲勞屬性。這種影響可以是有害的，也可以是有益的。有破壞性的工藝包括焊接、研磨、過度磨削、金屬加工等，這些讓零件表面形成殘余拉應力。殘余拉應力和承受的載荷應力會一同加速零件早期疲勞失效。

有益的機加工工藝包括表面硬化，即向零件表面導入一個壓應力。珩磨、拋光、滾壓都旨在消除由于機加工過程而引起的表面缺陷和抵消有害的拉應力，從而改善零件的表面屬性。表面滾壓同樣可以導入壓應力，但往往受限于圓柱形的幾何形狀;而拋丸/噴丸強化無形狀限制，且最經(jīng)濟有效，強化效果相當顯著。

以下試驗說明了殘余應力對疲勞壽命的影響。一個飛機機翼制造商，對其中一個蒙皮緊固件進行試驗，該零件在工作到其預期壽命60%的時候，產(chǎn)生了微裂紋。對該裂紋發(fā)生部位進行拋丸/噴丸強化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該緊固件的抗疲勞壽命延長了300%，即使在減少了橫截面厚度的情況下都沒有再發(fā)生裂紋延展或進一步擴大。

焊接

焊接后會產(chǎn)生殘余拉應力，因為焊接是在焊接材料處于熔化狀態(tài)進行的，那時是材料最熱、最膨脹外擴的狀態(tài)。然而再將其與表面溫度低很多的基體材料相接合。焊料迅速降溫，并試圖在降溫過程中收縮。由于焊料已經(jīng)與比它溫度低且更強大的基體材料接合，所以無法實現(xiàn)快速收縮。其結(jié)果就是焊料實際上是被基體材料“拉伸”開。受熱區(qū)域是殘余拉應力集中的部位，也是失效經(jīng)常發(fā)生的部位。焊接補充材料、化學成分、幾何形狀、致密性等的不一致性，會加劇殘余拉應力的提高，從而加速疲勞失效的發(fā)生。拋丸/噴丸強化能有效地抵消掉焊接在受熱區(qū)域引起的，會導致失效的殘余拉應力，使由材料表面由原來的拉應力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯顟B(tài)。

由焊接、熱應力釋放合拋丸/噴丸強化所引起的一系列殘余應力之有趣變化。焊接造成的拉應力加之零件服役后所承受的載荷應力，會共同急劇加速焊接部位的早期失效。

如果對焊接部位在1150F(620攝氏度)下進行持續(xù)1小時熱應力釋放，表面的殘余拉應力就會降至零，從而改善該區(qū)域的疲勞屬性。

如果用拋丸/噴丸強化來代替熱應力釋放，也會同樣甚至更好地將材料表面的殘余拉應力狀態(tài)轉(zhuǎn)變成殘余壓應力狀態(tài)，這會顯著且有效地阻止疲勞裂紋形成和延伸。

最佳的工藝工序是，焊接后先進性應力釋放再進行噴丸強化。應力釋放可軟化焊接材料，從而能最大可能性地產(chǎn)生一個更深的壓應力層。

美國焊接學會(AMS)手冊提醒，如果鋼結(jié)構(gòu)如以下所描述的承受疲勞載荷，就需要考慮焊接引起的殘余拉應力，“結(jié)構(gòu)件里的局部應力可能是完全由外部載荷引起，也可能由外部載荷和殘余應力聯(lián)合影響而導致的。殘余應力是非循環(huán)性的，但它會或增加或抵消外部交變應力應力。因此，在預計會遭遇交變應力應力的焊接部位導入一個殘余壓應力是有益的。”

利用拋丸/噴丸強化來改善焊接零件的抗疲勞屬性和延緩、阻滯應力腐蝕裂紋形成已被以下機構(gòu)確認證實：

美國機械工程師學會

美國船舶局

美國石油協(xié)會

美國國際腐蝕工程師協(xié)會