振動時效設(shè)備、振動時效機技術(shù)要求

振動時效激振頻率在200Hz 以內(nèi)，而高頻微觀激振時效指的是采用高頻機械振動信號（頻率大于1kHz)激勵構(gòu)件，使構(gòu)件晶體發(fā)生“局部微觀 共振”（即微觀晶粒或亞晶意義上的共振)，以此讓因位錯而處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的晶粒獲得能量而劇烈運動，克服周圍晶粒束縛回到原先更加穩(wěn)定低能的平衡位置上， 從而使構(gòu)件內(nèi)部微觀位錯減少，削弱或消除宏觀殘余應(yīng)力，實現(xiàn)振動時效的意義與目的。

該工藝的優(yōu)點是：

傳統(tǒng)振動時效機理是由于周期性振動輸入，金屬位錯發(fā)生滑移使晶體微觀塑形變形，內(nèi)部應(yīng)力場改變，使殘余應(yīng)力得以重新分布，峰值下降。因位錯塞積 開通、滑動容易使晶粒破碎形成亞晶界，這一過程將導(dǎo)致位錯密度升高，由此提高金屬的臨界切應(yīng)力，從而使余下位錯不再易滑動，工件尺寸穩(wěn)定。

而高頻振動時效與此不同，其高階共振機理使得位錯密度減小，晶粒本身回到幾乎無應(yīng)力的原始狀態(tài)，消除殘余應(yīng)力效果更明顯，也將獲得更加可靠的尺 寸穩(wěn)定性；同時，根據(jù)機械振動模態(tài)分析理論，物體的高階模態(tài)比低階模態(tài)振型具有更多的節(jié)點及峰值與谷值。高頻激振激發(fā)出的晶粒高階模態(tài)，使得金屬材料在整 體上能量均勻分布，內(nèi)應(yīng)力也更加均化；再者，高頻激振時效是一種微觀激振，對于構(gòu)件來說，振幅小，產(chǎn)生的宏觀變形量也極小，不易導(dǎo)致因時效處理帶來的工件 破壞與損傷；此外，高頻激振裝置一般體積較小，不僅便于處理大型構(gòu)件的微小結(jié)構(gòu)處，更加能夠適用于微型構(gòu)件，使得振動時效技術(shù)的應(yīng)用面得以拓展。

高頻激振時效設(shè)備的研發(fā)在我國起步較晚，但也已形成了一些技術(shù)成熟產(chǎn)品。總的來看，應(yīng)用形式主要集中于超聲時效技術(shù)，低于超聲波頻率范圍的高頻 激振時效應(yīng)用并不多見。分析其原因，在于高頻激振時效的機理研究尚未做到量化程度，時效處理效果的判定尚無確切標準，加之超聲時效技術(shù)的突出優(yōu)勢，使得一 般意義上的高頻振動時效難以獲得較大推廣空間。