金相组织变化在加工表面的影响

切削加工中，由于加工所消耗的能量绝大部分转化为热能，因而在加工区，尤其在加工表面温度将上升。温度升高到超过金相组织变化的临界点时，就会引起金相组织变化。对于一般的切削加工，切削热大部分被切屑带走，加工表面温升较低，其影响不甚严重。但对单位切削功率消耗特别多的一些加工方法，就会出现表面层的金相组织变化。

磨削的单位切削力比其他加工方法大数十倍，其切削速度又特别高（一般是35m/s），所以磨削的单位切削功率消耗远远大于其他加工方法。如此大的功率消耗绝大部分转化为磨削热，其中大部分热量传给工件，引起工件表面金相组织变化。

许多合金钢材料，如轴承钢、高速钢以及镍铬钢等，其传热性能特别差，故其受热后金相组织变化较为严重。因此，磨削加工时，易出现金相组织变化，并伴随着产生极大的表面残余应力，甚至裂纹。严重时，即形成表面烧伤。表面层烧伤将使产品性能大为降低，使用寿命也可能成倍地下降，甚至根本不能使用。

磨削时，工件表面出现的烧伤色，是工件表面在瞬时高温下产生的氧化膜颜色，相当于钢的回火色。不同的烧伤色表明表面层受到不同温度与不同的烧伤深度，所以烧伤色能起显示作用，它表明工件的表面层已发生热损伤。如在磨削过程中采用过大的磨削用量，造成很深的烧伤层。虽然在加工后后期采用无进给磨削除去了表面的烧伤色，但却未能去掉烧伤层，因而留在工件表面的烧伤层将会成为使用中的隐患。

影响磨削烧伤的因素主要有：

1.磨削用量(www.xing528.com)

（1）磨削深度 当磨削深度增加时，无论工件表面温度，还是表面层下不同深度的温度，都随之升高，故烧伤会增加。

（2）工件纵向进给量 纵磨时，工件纵向进给量增加，工件表面温度及表层下不同深度的温度都会降低，烧伤将减少。但为了弥补纵向进给量增大而导致表面粗糙度Ra值变大的缺陷，可采用较宽的砂轮。

（3）工件速度 当工件速度增加时，磨削区的温度会上升，其影响与磨削深度相比则小得多。但是，提高工件速度，会导致工件表面更为粗糙。为了弥补这个缺陷，一般可提高砂轮速度。

2.冷却方法

采用切削液带走磨削区热量可以避免烧伤。然而，目前通用的冷却方法效果较差，实际上没有多少切削液能进入磨削区。如图4⁃2所示，切削液不易进入磨削区AB，且大量倾注在已经离开磨削区的加工面上，这时烧伤早已产生。比较有效的冷却方法是内冷法，如图4⁃3所示。即将切削液引入砂轮的中心腔内，由于离心力的作用，切削液再经过砂轮内部的孔隙从砂轮四周的边缘甩出，因此切削液可直接进入磨削区，发挥有效的冷却作用。