Çelik bilyenin yüzey güçlendirmesi (basınç olarak da adlandırılır), çelik bilye yüzeyinin makroskopik elastik deformasyona ve çelik bilye yüzeyinin mikroskopik plastik deformasyonuna neden olan çelik bilyenin çarpışmasıyla güçlendirilmesi ve çelik bilye yüzey tabakasının sertliğinin artmasıdır. ve tekdüze ve yüzey, basınç gerilmesinin dağılımı ile güçlendirilir.
Çalışma sırasında, bilyalı rulmanlardaki yorulma çatlakları öncelikle yüzeyin altındaki maksimum kayma gerilimi derinliğinde gelişir. Değişken gerilim koşulları altında, bu mikro çatlaklar yüzeye doğru ilerler ve sonuçta yorulma dökülmesine neden olur. Çelik bilyalar için yüzey güçlendirme işlemi, maksimum kayma gerilimi derinliğinde artık basınç gerilimi oluşturarak çatlak başlangıcını ve yayılmasını destekleyen çekme gerilimini ortadan kaldırır. Bu dönüşüm, çekme gerilimini basma gerilimine dönüştürerek çelik bilyaların yorulma mukavemetini ve aşınma direncini artırır. Güçlendirilmiş çelik bilyalarla donatılmış rulmanlar iki katın üzerinde bir kullanım ömrü artışı sağlayabilir.
Çelik bilyelerin yüzey güçlendirmesi, soğuk durum plastik deformasyonuyla ilişkili bir fenomen olan basınç stresini tetikler. Bu işlem sırasında metalin kafesi bozulmaya, uzamaya ve parçalanmaya uğrayarak atomları en yoğun düzenlerinden uzaklaştırır. Bu da metalin yoğunluğunun azalmasına ve hacminin genişlemesine neden olur. Bu arada, alt yüzey katmanı plastik deformasyona uğramadan elastik özelliklerini korur ve yüzey metalinin genişlemesine etkili bir şekilde direnir. Sonuç olarak, alt yüzey katmanı yüzey metali üzerinde basınç gerilimi uygular.
Çelik bilyelerin yüzey güçlendirmesi genellikle mekanik darbe yoluyla elde edilir. Yatay bir metal silindir duvarı, çevresi boyunca çelik bilyeler için kaldırma kovaları ile eşit aralıklarla yerleştirilmiş bir bakır plaka ile donatılmıştır. Çelik bilye yüzeyleri arasında karşılıklı çarpışmalara neden olmak ve böylece yüzey sertliklerini artırmak için düşük hızda dönen silindirin içine az miktarda dizel yağı eklenir. Küçük çelik bilyeler için (10 mm çapında), çarpışma kuvvetini yoğunlaştırmak amacıyla ana silindirin içine ek olarak yüksek hızda dönen bir iç silindir yerleştirilir. Bu güçlendirme işlemi tipik olarak sert taşlamadan sonra ve hassas taşlamadan önce planlanır.
