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振動時效機 振動時效技術又稱“振動消除應力法”，國外簡稱“VSR”技術。它的實施過程是通過振動時效裝置的控制系統(tǒng)控制激振器的轉數(shù)和偏心作用在工件上產生離心 力，使工件發(fā)生共振（諧振），讓工件需時效部位產生一定幅度、一定周期的交變運動，并吸收能量，經過一定時間的振動引起工件微小塑性變形及晶粒內部位錯逐 漸滑移，并重新纏繞釘扎使得殘余應力被消除和均化，防止工件變形和開裂，從而達到提高工件尺寸精度穩(wěn)定性，增強工件的抗變形能力和提高疲勞壽命。

      從宏觀角度分析振動時效使零件產生塑性變形，降低和均化殘余應力并提高材料的抗變形能力，無疑是導致零件尺寸精度穩(wěn)定的基本原因。從分析殘余應力松馳和零 件變形中可知，殘余應力的存在及其不穩(wěn)定性造成了應力松馳和再分布，使零件發(fā)生塑性變形。故通常采用熱時效方法以消除和降低殘余應力，特別是危險的降 值應力，振動時效同樣可以降低殘余應力，零件在振動處理后殘余應力通?？山档?0—80%，同時也使峰值應力降低使應力分布均勻化。
               從微觀方面分析振動時效可視為一種以循環(huán)載荷的形式施加于零件上的一種附加動應力，工程上采用的材料都不是理想的彈性體，其內部存在著不同類型的 微觀缺陷，鑄鐵中更是存在著大量形狀各異的切割金屬基體的石墨。故而無論是鋼、鑄鐵或其他金屬，其中的微觀缺陷附近都存在著不同程度的應力集中，當受到振 動時，施加于零件上的交變應力與零件中的殘余應力疊加。當應力疊加的結果到一定的數(shù)值時，在應力集中嚴重的部位就會超過材料的屈服極限而發(fā)生塑性變形。 這種塑性變形降低了該處殘余應力降值，并強化了金屬基體，而后振動又在一些應力集中較嚴重的部位上產生同樣作用，直至振動附加應力與殘余應力疊加的代數(shù)和 不能引起任何部位的塑性變形為止，此時振動便不再產生消除和均化殘余應力及強化金屬的作用。

             實 踐證明振動時效替代熱時效后可節(jié)約能源90%以上，提高抗變形能力30%以上，尺寸穩(wěn)定性提高30%以上，疲勞壽命提高20%以上。處理時效通常只需15 —45分鐘，不分場地，不受工件尺寸、形狀、重量等限制，可處理幾公斤至幾百噸的工件。便攜工件不需運輸可就地處理，可插在任何工序之間進行處理。采用振 動時效可提高工效幾十倍，它具有減少環(huán)境污染、縮短生產周期、改善勞動條件、工藝簡便等優(yōu)點，是一項投資少、見效快、綜合效益顯著的工藝。
    振動時效適應于碳素結構鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬（銅、鋁、鋅及其合金）等鑄件、鍛件和焊接件及其機加工件

一、等幅荷載反復作用下金屬材料的應力與應變

圖 是將試件在材料試驗機上進行拉伸，當荷載為變幅遞升多次反復時的應力-應變曲線示意圖。從圖中曲線可見，材料的屈服極限在逐漸提高，殘余變形在逐漸增大， 后導致破壞。而是等幅重復荷載作用下的拉伸曲線示意圖。為重復荷載的幅值，可見，每次拉伸都使屈服點比前一次有所提高，滯回曲線面積減少，殘余變形減 少。經過若干次之后，殘余應變?yōu)?，說明不再出現(xiàn)新的塑性變形，材料的塑性被強化為彈性，材料處于安定狀態(tài)。這正是振動時效力學機理的靜態(tài)模擬。

二、振動處理過程中材料的應力和應變

振 動處理是對構件施加-交變應力，而殘余應力相當于平均應力而改變了總應力的應力水平。但在交變應力作用下，殘余應力是一個不穩(wěn)定的力學量，在振動處理過程 中逐漸下降，使總應力水平降低。從這個圖中可以看到在振動處理過程中殘余應力的變化情況，當材料受到等幅交變應變作用、如果材料已經屈服，則殘余應力下 降。設處理前的殘余應力為σA，回線ACB是次交變循環(huán)時的應力和應變曲線。當總應力超過A點后，材料進入塑性直到C點。而CB又平行于彈性線，CB 末端卻又偏離彈性線。這些現(xiàn)象都是由效應所致。經過一定次數(shù)的循環(huán)后應力和應變均處于穩(wěn)定的回線上。如圖中曲線所示，殘余應力由σA下降到σB而不 再變化。

從原理上說是相同的，都說明要使構件中的殘余應力下降，必須使作用應力疊加后大于材料的屈服極限

如果殘余應力下降后，作用應力與殘余應力之和小于屈服極限的時候，則構件保持穩(wěn)定的應力狀態(tài)。因此振動處理到一定周次后，如果不提高作用應力的量值，則繼續(xù)處理已不再起作用。