在（zài）平麵磨削中，如進給速度不變，則材料去除率和切（qiē）屑等效厚度與切削深度ae成正（zhèng）比，增加切（qiē）深通常會使切削力增大（dà）。用剛玉砂輪磨削40CrMnMo鋼（gāng）（切（qiē）削速度：Vc=35m/s，進給速度Vft=0.5m/min ，無切削液）的試驗及理論計（jì）算結果表明，隨著切削深度的增加（jiā），切向力增大，但單位（wèi）切削功率卻減（jiǎn）小。顯然，接觸長度增加的影響超過了切削力增（zēng）大（dà）的影響，因此單位切削功率不適合於描述磨削（xuē）加工工件表麵的（de）淬硬結果。在切深ae=1mm時，進入工件的單位能量達到最大（ec=150J /mm2，由於切削深度的增加（jiā）使熱（rè）作用時間（jiān）加長，雖（suī）然（rán）單位切削功率降低，但單位能量穩定增加，所以隨著切削深度（dù）的增加，進入工件表麵（miàn）的能量也相應增加。因（yīn）此（cǐ）在切深ae=1mm時，硬度層深度可達1.8mm。

　　X 射線分析表明，磨削淬硬零件（jiàn）的淬硬表層存在殘（cán）餘（yú）壓應力。磨削（xuē）已淬硬鋼時，熱影響以及由此引起的相變（馬氏體轉化為珠光體）將引起殘餘拉應力。而（ér）磨削淬硬（yìng）工藝中的相變（珠光體轉化（huà）為馬氏體）將產生殘餘壓應力，砂輪的機（jī）械作（zuò）用（yòng）也會在工件表麵形成殘餘壓應力。珠光體轉化為馬氏體是磨削（xuē）淬硬過程中形成殘餘應力的主要機製。在淬硬層以下會檢測到殘餘拉應（yīng）力，通常磨削淬硬（yìng）後的殘餘應力分布類似於表麵感應淬（cuì）火後的殘餘應力分布。

　　進給速度

　　增大進給速度Vft通（tōng）常會使磨削力（lì）增大，在磨削淬硬工藝（yì）中也是如此。為分析進給速度對磨削淬硬工藝的（de）影響，用剛玉砂輪對（duì）40CrMnMo鋼進行了磨削試驗研究（切削速度：Vc=35m/min，切削深度ae=0.1mm，無切削液）。由（yóu）式（1）可（kě）知，在其（qí）它參數不變的條件下，切向磨削力的增大會使功率消耗增大。在進（jìn）給速度Vft=5m/min 時，單位切削（xuē）功率Pc=160W/mm2。雖然磨削（xuē）功率有所增加，但進入工件（jiàn）的單位能量計算結果卻顯示出完全相反的現象。進給速度從Vft=0.01m/min增加到Vft=5.0m/min時，單位能量的計算結果由ec=1150J/mm2驟（zhòu）減（jiǎn）至25J/mm2。單位能（néng）量的降低（dī）是接觸時間減少引起的，進給速度（dù）提高，砂輪（等（děng）效於熱源）和（hé）工件表麵（miàn）固定點（diǎn）的接觸時間變小，因此進入工件表麵的熱量也相應減少。當進給速度很低時（shí），傳遞能量（liàng）很高，但由（yóu）於（yú）提供的切削功（gōng）率較低，使淬硬層的深度減小；當（dāng）進給速度很高時，磨削功率增加，但由於接觸時間減少，進入工件的能量（liàng）降（jiàng）低，使淬（cuì）硬層的（de）深度也減（jiǎn）小。試驗結果（guǒ）表明，最大（dà）淬硬（yìng）層深度出現於進給速度的中間階段，當進給（gěi）速度很高或很低時，都難以得到滿意的淬硬結果。

　　切削速度

　　當切削（xuē）速度Vc增大時，可使切削力減小，這是因為在切深和進給速度不變的條件下，切削（xuē）速度增大（dà）將使每粒切屑的厚度減小。在這種情況下，單位切削（xuē）功率和進入工件的單位能量都將降低。但試驗（yàn）結果表明，切削速度對磨削淬硬工藝的影（yǐng）響相當複雜。提高（gāo）切削速度，可在一部（bù）分區（qū）域內降低（dī）切削功（gōng）率（lǜ），而在其（qí）它範圍情況卻（què）相反。由式（1）可知（zhī），當切削力保持不變（biàn）時，增大切削速度（dù）將使單位切削功率提高。另一方麵，切削力的增大或（huò）減小與切削速度和其它影（yǐng）響參數（如砂輪規格等）有關。因此，在切削速度與淬硬結果（guǒ）之間（jiān）沒有普（pǔ）遍的對應關係（xì）。

　　材料的影響

　　隨（suí）著溫（wēn）度的變化，鋼材中a-、g- 混（hún）合晶體（tǐ）呈現（xiàn）出對碳的不（bú）同溶解能力，據此即（jí）可對鋼的性能進行（háng）調節。淬硬機理是（shì）基於特定冷卻速率和奧氏體晶（jīng）格向馬氏體晶格切變特性的馬氏（shì）體→奧氏體相變，熱處理效果主要取決於材料中碳（tàn）和合金（jīn）元素的含量及其預處理情況，在這方麵磨削淬硬工藝（yì）與傳統熱處理工藝的影響因素相同。用剛玉砂輪對40CrMnMo和 GCr15鋼進行（háng）磨削試驗（切削速度（dù）Vc=35m/min，切削深度ae=0.1mm，進給速度（dù）Vft=0.5m/min ，材料去除率VW=60mm3，無切削液），結果表明，經回火處理的材料（liào）能得到比退火處理材料更大的淬硬層深度，其原因是（shì）回火材（cái）料碳化物分布較細。但退火材料也可以進行磨削淬硬。

　　砂輪的影響（xiǎng）

　　砂輪規（guī）格對（duì）磨（mó）削（xuē）加工中的熱擴散有重要影響。為使（shǐ）盡可能多的熱量流入（rù）工件（jiàn），可以選用剛玉砂輪，因剛玉砂輪的熱傳導能力低於CBN砂輪。使用樹脂（zhī）結合劑和陶瓷結（jié）合劑剛玉砂輪（lún）的磨削試驗（被加工材料為40crMnMo, Vc=35m/min，ae=0.1mm，Vft=0.5m/min，VW=60mm3，無切削液）結果表明，雖然陶瓷結合劑剛玉砂輪硬度（dù）很（hěn）高，並具有低熱傳導能力和高耐熱特性，但陶瓷結合劑剛玉砂輪得到的淬硬層深度比樹脂結合（hé）劑剛玉砂輪小得多。進一步分（fèn）析砂輪的特性可知，陶瓷結合劑砂輪不能承受高機械載荷，而且磨損迅速。盡管樹脂結合劑剛玉砂輪的耐熱性較差，但卻能得（dé）到最佳的淬硬效果。

　　工藝穩定性

　　一種新工藝的應用前提是應保證其具有（yǒu）良（liáng）好的工藝穩定性和結果（guǒ）再現性。為考察磨削淬硬工藝的結果再現性，研究人員在相同條件下對10個試件進行了磨（mó）削淬硬試驗，其結果再現性令（lìng）人滿意。為考（kǎo）察磨削（xuē）淬硬工藝的工藝穩定性，德國的Pfeifer.T在工藝條件不變（biàn）的前（qián）提下進行了50次磨削淬硬試驗，定義磨削淬硬層深度的下限為（wéi）0.85mm，上限為1.2mm，計算得出的工藝穩定性指數cp=1.27, cpk= 1.03，由於（yú）兩個指數均（jun1）大於1，表明磨削淬硬工（gōng）藝是可行的和可控製的。磨（mó）削淬硬工（gōng）藝結果按高斯分布且在公差之內，說明磨削淬硬工藝具有滿意的工藝穩定性。但對砂輪規格等影響因素尚（shàng）需做進一步的研究。

　　磨削淬硬表麵的耐磨性

　　從（cóng）淬硬表麵的硬度（dù）和殘餘應力分布來看，磨削淬硬加工完全能滿足工藝要求，但還應對磨削淬硬零件的使（shǐ）用性能進行評價（jià）。為此，對磨削淬硬零件進行了摩擦學試驗以確定其耐磨性。試驗采用剛玉球（qiú）與圓盤對磨，試驗中不加任何潤滑劑（jì），觀察磨削淬硬鋼盤相對非淬（cuì）硬鋼盤的耐磨性改善情況。試驗表明，非淬硬鋼盤（pán）表麵（miàn）的快速磨損明顯，加載（zǎi）後僅30分（fèn）鍾磨損量已達24?m ；而30分鍾後磨削淬硬鋼盤表麵的磨損量仍很小，僅有4.5?m ，可見磨削（xuē）淬硬工藝（yì）使零件表麵的耐磨（mó）性顯著提高。因此，磨削淬硬（yìng）將是感應淬火、火焰淬火和激光淬火較理想（xiǎng）的替代工藝。