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衝撃硬化は、金属や合金を強化するために用いられるプロセスであり、衝撃波によって材料の結晶構造に原子スケールの欠陥が生じます。冷間加工と同様に、これらの欠陥は金属材料の通常の降伏（塑性）プロセスを阻害し、材料をより硬くしますが、より脆くします。従来の冷間加工と比較すると、このような極めて高速なプロセスは異なる種類の欠陥を生み出し、一定の形状変化に対してはるかに硬い材料を生成します。しかし、衝撃波が大きすぎる力を長時間加えると、それに続く希薄化前線が静水圧張力によって材料に空隙を形成し、材料を弱体化させ、しばしば剥離を引き起こします。空隙は酸化物介在物や粒界などの大きな欠陥で核生成するため、粒径の大きい高純度サンプル（特に単結晶）は剥離することなくより大きな衝撃に耐えることができ、したがってはるかに硬くすることができます。
衝撃硬化は多くの状況で観察されている。
爆発鍛造は、高性能爆薬の爆発を利用して衝撃波を発生させる。この効果は、鉄道軌道の鋳造部品の硬化[ 1 ]や、ミズネイ・シャルダン効果と組み合わされて、爆発鍛造貫通弾の動作に利用される。より大きな硬化は、爆発力の大きい爆薬を少量使用することで達成できる。これにより、加えられる力は大きくなるが、材料が静水圧張力にさらされる時間は短くなる。
慣性閉じ込め核融合と同様に、レーザー衝撃はレーザーパルスによって発生するアブレーションプルームを利用してレーザーのターゲットに力を加える。[ 2 ] 放出された物質からの反発によって非常に高い圧力が生み出され、レーザーのパルス長は多くの場合非常に短いため、剥離のリスクをほとんど負わずに良好な硬化を実現できる。非晶質化を含む表面効果もレーザー処理によって実現できる。
軽ガス銃は衝撃硬化の研究に用いられてきた。産業用途への普及には労力がかかりすぎるものの、多用途な研究用試験装置として利用できる。発射体の初速と密度分布をそれぞれ調整することで、衝撃波の大きさと形状を精密に制御できる。様々な種類の発射体を用いた研究は、剥離は時間に関係なく一定の圧力閾値で発生するという従来の理論を覆す上で極めて重要であった。実験結果によれば、同じ大きさの衝撃波でも、持続時間が長いほど材料への損傷は大きくなることが示されている。