磨削是一種切屑形成過(guò)程，需要高的能量才能將材料去除到需要的尺寸。反過(guò)來(lái)，高能量也會(huì )產(chǎn)生熱量，這些熱量是由砂輪與工件在相互作用時(shí)產(chǎn)生的,產(chǎn)生的熱能被工件吸收掉后就造成了工件從表層到次表層區域的溫度升高。

砂輪與工件的相互作用

砂輪與工件的三個(gè)主要相互作用是切割、犁耕和摩擦。尤其是切削，通過(guò)產(chǎn)生切屑而去除材料。而犁耕會(huì )推動(dòng)材料而不從工件上去除任何材料，這會(huì )導致發(fā)熱和冷加工硬化，而摩擦是通過(guò)在工件表面上滑動(dòng)砂輪的磨粒來(lái)產(chǎn)生熱量，在研磨過(guò)程中，這三種相互作用都可以在不同程度上看到，而相互作用的程度主要取決于砂輪的狀況。例如，當使用鋒利的砂輪時(shí)切割會(huì )比犁耕和摩擦更有效。

當工件溫度升高時(shí)會(huì )發(fā)生什么？

短時(shí)間里，可能會(huì )發(fā)生微觀(guān)結構變化，摩擦、犁削、切屑等彈塑性變形，甚至斷裂，也最有可能觀(guān)察到表面完整性的一些變化。

當工件表面溫度達到奧氏體化范圍以上時(shí)，表面會(huì )發(fā)生二次硬化并在表面形成較高的殘余壓應力。這種熱硬化材料稱(chēng)為未回火馬氏體 (UTM)，俗稱(chēng)二次硬化燒傷。借助微觀(guān)結構分析，馬氏體（UTM）會(huì )用表層上白色層表示。

這些二次硬化的區域通常被回火區域包圍，從而導致零件出現異質(zhì)性問(wèn)題，當零件投入使用時(shí)會(huì )造成表面裂紋和點(diǎn)蝕。

避免裂紋形成的一種可行方法是對零件進(jìn)行噴丸處理，此工藝將在零件表面產(chǎn)生殘余壓應力，以延遲或停止裂紋擴展。

當工件表面溫度達到回火范圍以上但低于奧氏體化范圍時(shí)，硬度會(huì )降低，工件表面以下會(huì )產(chǎn)生殘余拉應力。這種熱軟化的材料稱(chēng)為過(guò)回火馬氏體 (OTM)，也稱(chēng)為二次回火燒傷。通過(guò)微觀(guān)結構分析，馬氏體（OTM）由表層下的暗層表示。

如果需要一個(gè)快速、簡(jiǎn)單且無(wú)損的檢測方法，使用巴克豪森噪聲分析儀既能檢測二次硬化也能檢測二次回火燒傷。

巴克豪森噪聲分析儀

如何降低溫度？

如前所述，砂輪和工件相互作用產(chǎn)生的熱量被工件吸收后會(huì )造成從表層到次表層區域的溫度升高。降低砂輪的速度將減少摩擦，并可通過(guò)使用冷卻液和進(jìn)給率的正確配比來(lái)解決過(guò)熱問(wèn)題。