Beim Kugelstrahlen wird die Oberfläche eines Metallbauteils mit kalibrierten Medien (Stahl, Keramik, Glas) bombardiert, die durch ein Turbinenrad oder einen Druckluftstrahl mit hoher Geschwindigkeit projiziert werden. Jeder Aufprall erzeugt eine sehr lokale plastische Verformung an der Oberfläche: Der darunterliegende Werkstoff widersteht, und das Endergebnis ist ein residuelles Druckspannungsfeld, das die ersten 150 bis 400 Mikrometer des Bauteils durchdringt.
Diese Druckspannungen verzögern die Entstehung von Ermüdungsrissen (die sich bevorzugt unter Zug bilden) und verlangsamen deren Ausbreitung. Der Zugewinn an Ermüdungslebensdauer beträgt typischerweise das 2- bis 5-Fache, je nach Werkstoff, Geometrie und Belastungsart. Kugelstrahlen verbraucht keinen Werkstoff, verändert Maße nicht signifikant und wird sowohl an Neuteilen als auch an Teilen in der Instandhaltung eingesetzt.
Die Hauptparameter — Almen-Intensität (übertragene Energie), Abdeckung (Prozentsatz der getroffenen Fläche) und Strahlmittelauswahl — werden bei jedem Einsatz gemäß AMS 2430 (automatisiertes Verfahren), AMS 2432 (manuelles Verfahren) oder AMS 2546 (Ultraschall-Peening) überwacht und dokumentiert.