振動時效源自于敲擊時效。在焊接過程中有經驗的焊接師傅在施焊一段時間后立即用小錘對焊縫及周邊進行敲擊以防止產生裂紋，究其原因即是隨時將焊接應力消除一些，以免產生較大的應力集中。而實際上這種敲擊的能量是有限的，后來人們發(fā)現使工件產生共振時，可給工件輸入振動能量，從而于1915年在美國產生了世界關于振動消除殘余應力的，并出現了振動時效設備。但由于當時難以制造出高頻率的振動時效設備，且對其機理也尚待研究，所以二十世紀五十年代以前，這項技術的發(fā)展十分緩慢。到了五十年代后期，由于電機制造水平不斷的提高，輕巧的振動時效設備陸續(xù)在美國、德國、英國、法國、蘇聯等國家出現，并不斷地被應用到機械制造業(yè)中，實際應用證明振動時效比熱時效能提高工件的尺寸穩(wěn)定性。實際應用的成功又促進了人們對機理的探討。到目前為止，上述國家的較大型機械制造廠商基本上在采用振動時效工藝。

國內開展振動時效研究比較晚，早是由孫照清總工程師等老一輩的工程技術人員74年出國考查訪問時，把這項技術帶回國內，并開始在機械部、航空部研究移植，并于“六五"期間在機械部提出的攻關課題之一—提高機床鑄件產品質量的大課題里面確定了“振動時效可行性研究"這一子課題，并由北京機床研究所和四大機床廠來完成這一課題。經過幾年的努力與其它兄弟院所一起取得了一定的成果，證明振動時效工藝的可行性。由于受當時簡易設備的限制，一些工藝參數很難測量也限制了這項技術的研究和應用。

金屬構件在冷熱加工過程中，會產生殘余應力。而殘余應力的存在又對工件造成變形和開裂等影響，因此消除殘余應力的時效工藝就很重要了。能降低殘余應力，使工件尺寸穩(wěn)定的工藝方法都叫“時效"。消除殘余應力的工藝方法大致分為：自然時效、熱時效、振動時效、靜態(tài)過載時效、熱沖擊時效、超聲沖擊時效等，其中振動時效方法環(huán)保、經濟、方便，在提高金屬構件尺寸穩(wěn)定性方面具有較好的效果，因此被越來越多的應用于機械加工的各個工序中。

從宏觀角度分析，振動時效使工件產生塑性變形，降低和均化殘余應力并使材料的抗變形能力加大，無疑是導致工件尺寸穩(wěn)定的原因。從分析殘余應力松馳和工件變形中可知，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，使工件發(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，和危險的峰值應力。振動時效同樣可以降低殘余應力。工件在振動處理后殘余應力通?？山档?，同時也使峰值應力降低，使應力分布均勻化。

除殘余應力值外，決定工件尺寸穩(wěn)定性的另一因素是松馳剛性，或工件的抗變形能力。有時雖然零件具有殘余應力，但因其抗變形能力強，而不致造成大的變形。在這一方面，振動時效同樣表現出較好的作用。由振動時效的加載試驗結果可知，經振動時效處理過的工件其抗變形能力高于未經振動時效處理過的工件，也高于經熱時效處理過的工件。振動時效通過共振的能量而使材料得到強化，使工件的尺寸達到穩(wěn)定。