一、表面层的冷作硬化

1、定义：
加工层材料因塑性变形使晶体间产生剪切滑移，晶格扭曲、晶粒拉长、破碎和纤维化，材料的强度、硬度都提高的现象称为冷作硬化。

2、衡量指标：
1）表面层的显微度：HV
2) 硬化层深度：H
3）硬化程度：N=(H-H0)/H0

3、物理因素对于冷作硬化的影响
切削力↑，则塑性变形↑，冷作硬化↑。
变形速度↑，则塑性变形↓ ，冷作硬化↓ 。
变形温度>（0.25~0.3）倍的金属熔化温度时，
变形金相组织会有所恢复，冷作硬化↓。

二、表面层的残余应力

1．表面残余应力产生的原因
（1）冷态塑性变形引起的残余应力
（2）热态塑性变形引起的残余应力
（3）金相组织变化引起的残余应力

2．影响表面残余应力及磨削裂纹的因素
表面质量对工作精度及其保持性的影响

本文来自www.eadianqi.com

1. 微粉用最大
2. 颗粒的最大
3. 尺寸的微米
4. 数表示，例
5. W28、W14。

2、磨削用量
砂轮速度v砂↑ →表面粗糙度Ra ↓
工件速度v工↑ →表面粗糙度Ra ↑
砂轮相对于工件的进给量f↑ →表面粗糙度Ra↑
3、砂轮修整：砂轮修整质量越高，磨削表面质量越好。

四、表面层物理、力学性能及其改善的工艺措施减少表面层冷作硬化的措施

1、合理选择刀具几何参数
前角↑，冷作硬化↓；
后角↑，冷作硬化↓；
钝圆半径↓ ，冷作硬化↓。

2、限制后刀面磨损

3、合理选择切削用量
切削速度↑，冷作硬化↓；进给量↓，冷作硬化↓ 。

4、表面层的金相组织变化 本文来自www.eadianqi.com
切削一般不会导致金相组织变化，磨削因单位切削截面消耗的功率较大，常常导致金相组织变化。
磨削淬火钢时容易出现的烧伤：
回火烧伤：磨削区温度超过马氏体转变温度，
而未达相变温度，产生回火组织
（索氏体或屈氏体）。
淬火烧伤：磨削区温度超过相变温度，由于冷却液急冷，表层出现二次淬火马氏体。
退火烧伤：磨削区温度超过相变温度，不用冷 却液，工件缓慢冷却，发生退火。
磨削区温度与磨削用量之间的关系为：
磨削深度↑，磨削温度↑ ；
砂轮速度↑，磨削温度↑ ；
工件速度↑，磨削温度↑ ；
进给量↑，磨削温度↓。
磨削区温度剃度分布规律：
工件速度↑，温度剃度↑ ，高温层厚度↓；
可以同时提高砂轮和工件速度，既减小高温层厚度，
又控制表面粗糙度。较薄的烧伤层可在清磨时去掉。

5.提高冷却效果
1）采用高压大流量冷却，冲刷砂轮，加强冷却；
2）在砂轮上安装空气挡板，消除附着气流；
3）利用砂轮孔隙实现内冷却。

6.提高砂轮磨削性能 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
1）锐化磨粒，减小摩擦；
2）砂轮硬度不宜过高，保持自锐性；
3）砂轮应具一定弹性，避免过载；
4）使用开槽砂轮；
5）使用螺旋槽砂轮

6、表面强化工艺
主要指冷压工艺，使表面层发生冷塑变形，硬度提高，产生残余压应力。
常用冷压工艺有：
1）喷丸强化
2）滚柱滚压强化
切削过程：可分为四个阶段
（1）强烈切削阶段：少数波峰上压强很大，切削作用剧烈。
（2）正常切削阶段：接触面积增大，接触压强减小，切削作用减弱。
（3）微弱切削阶段：接触面积进一步增大，接触压强进一步减小，磨条起抛光作用。
（4）停止切削阶段：工件被研平，接触压强很小，磨条与工件之间形成油膜，切削停止。
超精研、研磨、珩磨、抛光加工的共同特点是：
1、不选择切削用量，只限定压强和加工时间
2、无需精密机床
3、降低表面粗糙度效果明显，提高精度不明显
4、加工余量小