振動時效過程中,激振器施加給工件以與其周期交變力想對應的動態(tài)附加應力。附加動應力與工件原殘余應力疊加后,所造成的局部或整體塑性變形,就能使工件殘余應力松弛、均化和消除,并提高金屬基本的抗變形能力。這是使工件尺寸精度穩(wěn)定化的關(guān)鍵。
所以動應力是振動時效中有決定性作用的參數(shù),它不僅與工件中的原始殘余應力值有關(guān),而且與工件被處理后的強化和尺寸精度穩(wěn)定性有直接關(guān)系,顯然,當處理殘余應力較小的工件時,只需選用一定的動應力,產(chǎn)生不大的塑性變形,就能使工件材料強化,使不大的原始殘余應力處于穩(wěn)定,而不發(fā)生大的翹曲變形。但是,如果工件的殘余應力較大,那么就必須選用足夠大的動應力,使工件產(chǎn)生較大的塑性變形,才能使它的殘余應力大幅度降低,使零件的材料得到強化,從而尺寸精度獲得穩(wěn)定。
許多研究和實踐證明,用過載系數(shù)K所表示的零件原始殘余應力和動應力(峰-峰)值之比,即K=動應力/殘余應力,能體現(xiàn)振動時效工藝中它們間的依存關(guān)系,并能用來鑒定振動時效處理的有效性。資料指出:使尺寸精度穩(wěn)定的K值為0.45左右為宜。
如果動應力施加的比較小則消除殘余應力的效果比較差;如果動應力施加的太大,有可能超過工件的疲勞強度,甚至抗拉強度,引起工件疲勞強度的下降,甚至斷裂。