常用的機械表面強化方法有噴丸、超聲沖擊、水射流、表面滾壓等，超聲強化是目前應(yīng)用最多的一種強化方法，已被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。超聲強化技術(shù)最早是由蘇聯(lián)專家提出的，用于提高焊接件的疲勞壽命。從最早的超聲沖擊，已發(fā)展出超聲噴丸、超聲振動擠壓、超聲滾壓、超聲振動輔助電火花加工等方法。其中超聲滾壓又包含超聲表面滾壓（ultrasonic surface rolling processing,USRP)、超聲深冷滾壓、超聲深滾等技術(shù)。浙江至德鋼業(yè)有限公司通過超聲滾壓技術(shù)對奧氏體不銹鋼進行表面處理，研究其表面性能的變化。

 超聲滾壓強化示意圖如圖7-1所示。其裝置主要包括超聲發(fā)生器、換能器、變幅桿和工具頭。加工原理是：換能器將電信號轉(zhuǎn)化為機械振動輸出，機械能通過變幅桿放大后施加在滾頭上，滾壓頭給材料表面施加一定的靜壓力和超聲振動，在靜態(tài)擠壓和動態(tài)沖擊下，材料發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形。

 金屬材料在擠壓和沖擊作用下，一方面，晶粒破碎，晶粒尺寸減小，甚至尺寸可以達(dá)到納米級，使材料表面形成梯度納米結(jié)構(gòu)層；另一方面，表面材料的塑性流動，起到“削峰填谷”的作用，提高了表面光潔度和硬度，并產(chǎn)生了參與壓應(yīng)力。材料表面性能的變化，對于改善疲勞、磨損、腐蝕等都是有益的。同時，材料性能的改善程度受加工工藝的影響比較大，包括主軸轉(zhuǎn)速、進給量、靜壓強等參數(shù)，滾壓次數(shù)也是影響強化性能的另一因素。