金属切削与金属磨削加工过程中，在将零件上多余的金属除去时，用加工工具对加工表面进行机械强制加工，与加工表面材料直接接触的工具刚开始切除多余材料时必须对材料进行切断和挤压，发生极大的摩擦变形热与应力，零件的表面形成一个变质层，随加工方法和材料种类的不同，该加工变质层的变化内容虽然会有不同，但是在机械加工时的应力和热影响上是相同的，基本上材料表面金属的晶粒结构状况都有变化。
图3.48.1所示为软钢零件材料切削加工时，切削速度对加工变质层组织的影响。根据变质层表面开始的深度不同，材料的组织出现了几种变化。变质层的表层是微细结晶粒，当切削速度为20m/min时，大概厚度为5μm；当切削速度为65m/min时，层厚减少到3μm；当切削速度进一步加快到80m/min时，微细结晶粒的厚度层急剧减少到只有0.5μm。
在微细结晶粒的下面是纤维状组织层，这个组织层不受切削速度的影响，不过当切削速度很大时也会有一定扩大的倾向。再往下的深处是不规则组织的变形层，切削速度越大，变形层就越厚。
图3.48.2所示为变质层深度与切削速度的关系。从图3.48.2中的曲线可以看到，当切削速度大约为30m/min时，变质层深度急剧增加，达到一个最大值。随后当切削速度降到100m/min的区域时，变质层深度急剧减少到低值，之后的切削速度再增加到150m/min的区域里，变质层深度减少的程度变缓，而当切削速度达到150m/min之后，变质层深度几乎很少变化。
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图3.48.1 软钢切削时的变质层
图3.48.2 变质层深度与切削速度的关系
如果要利用变质层的特性，使其厚度达到最大，那么可以采用较低的切削速度（30m/min）；如果希望材料表面的加工变质层尽量薄一些，可以采用100m/min以上的切削速度。
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