表面形变强化是指通过喷丸、滚压和内孔挤压等强化工艺，精密锻造使金属表层产生形变硬化和残余应力，以提高表层疲劳强度的工艺方法。
喷丸强化是当前广泛应用的一种表面强化方法，即利用高速弹丸强烈冲击零件表面，使之产生形变硬化层并引进残余压应力。喷丸强化用的设备简单，成本低， 耗能少，已广泛用于弹簧、齿轮、链条、轴、叶片、火车轮等零部件，可显著提高金属的抗疲劳、抗应力破裂、抗腐蚀疲劳、抗微动磨损和耐点蚀等的能力。
滚压加工是将硬度高且光滑的滚柱与金属表面滚压接触，使其局部产生微小塑性变形而进行的塑性精加工，可在改善表面粗糙度的同时精密锻造使表面被加工硬化，并且由于产生压缩残余应力可得到具有耐久性的表面。 内孔挤压是使孔的内表面获得形变强化的工艺措施，其效果十分显著。