為什么振動時效可以提高工件的疲勞壽命？這與工件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力有關(guān)。殘余應(yīng)力對材料疲勞強(qiáng)度的影響非常重要。從定性上看，就一般關(guān)系而言，當(dāng)受交變應(yīng)力的構(gòu)件有壓殘余應(yīng)力時，構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度會增加，而當(dāng)有拉殘余應(yīng)力時，疲勞強(qiáng)度會降低。事實(shí)上，殘余應(yīng)力對疲勞的影響是復(fù)雜的，因?yàn)闂l件和環(huán)境不同。它與殘余應(yīng)力的分布和大小、材料的彈性性能、外應(yīng)力的狀態(tài)以及殘余應(yīng)力的發(fā)生過程有關(guān)。在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，構(gòu)件的平均殘余拉應(yīng)力越大，構(gòu)件的疲勞壽命越低。
 

　　振動時效原理技術(shù)還可以防止部件在使用中的斷裂裂紋。就金屬材料而言，振動時效處理技術(shù)可用于碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬等。就工件種類而言，VSR處理技術(shù)可用于機(jī)械產(chǎn)品的大中型基礎(chǔ)構(gòu)件、各種焊接結(jié)構(gòu)件、長徑比大的軸類零件。對于大型低壓容器，國內(nèi)一些試驗(yàn)表明，只要采用合理的工藝參數(shù)，振動時效處理技術(shù)就可以替代熱時效，這將為壓力容器消除焊接殘余應(yīng)力開辟一條新途徑，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。振動時效處理技術(shù)的范圍。在工件重量方面，振動時效處理技術(shù)可用于大型結(jié)構(gòu)，從幾公斤的小部件到一兩千噸的海上平臺。只要根據(jù)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式選擇構(gòu)件的振動處理參數(shù)和設(shè)備，就可以達(dá)到消除殘余應(yīng)力的目的。雖然VSR處理技術(shù)的應(yīng)用范圍如此廣泛，但它仍然有其局限性。這是由于振動老化裝置的性能限制。

　　工件的裂紋擴(kuò)展速率與應(yīng)力強(qiáng)度因子K成正比。經(jīng)振動時效原理設(shè)備處理后，由于位錯成分的變化和位錯密度的增加，滑動阻力增大，臨界強(qiáng)度因子K增大，裂紋擴(kuò)展所需的能量增加，有利于延緩裂紋擴(kuò)展。此外，平均應(yīng)力等因素也會影響工件的裂紋擴(kuò)展。VSR可以降低平均應(yīng)力，降低裂紋擴(kuò)展速度。結(jié)果，裂紋擴(kuò)展壽命NF增加。振動時效樣品中晶體的位錯構(gòu)型發(fā)生了變化，形成了位錯的聚集和糾纏。同時，位錯密度的增加不僅延緩了疲勞裂紋的萌生壽命，而且降低了裂紋擴(kuò)展速率，提高了裂紋擴(kuò)展壽命。因此，振動時效可以提高焊件的疲勞壽命。