在平（píng）麵磨削中，如進給速度不變，則材料去除率和（hé）切屑等效厚（hòu）度與切削深度ae成正比，增加切深通常會使切削力增大。用剛玉砂輪磨削40CrMnMo鋼（切削（xuē）速度：Vc=35m/s，進給速度Vft=0.5m/min ，無（wú）切削液）的試驗及理論計算結果表明，隨著（zhe）切削深度（dù）的增加（jiā），切向力（lì）增（zēng）大，但單位切削功率卻減小。顯然，接觸長度增加的影響超過了切削力增（zēng）大的影響，因（yīn）此單位切削功率不適合於描述磨削（xuē）加工工件表麵的淬硬結果（guǒ）。在切（qiē）深ae=1mm時（shí），進入工件的單位能量達到最大（dà）（ec=150J /mm2，由於切削深度的增加使熱作用時間（jiān）加長，雖（suī）然單位切削（xuē）功（gōng）率降低，但單位能量（liàng）穩定增加，所以隨（suí）著切削深度（dù）的增加，進入工（gōng）件（jiàn）表麵的能量（liàng）也相應增加。因此在切深ae=1mm時（shí），硬度層深度可達1.8mm。

　　X 射線分析表明，磨削淬硬零件的淬硬表層存在（zài）殘餘壓應（yīng）力。磨削已淬硬鋼時，熱（rè）影響以及由此（cǐ）引起的相變（馬氏體轉化為珠（zhū）光（guāng）體）將引起殘餘拉應力（lì）。而磨削淬硬工藝中（zhōng）的相變（珠光體轉化為馬氏體）將產（chǎn）生殘（cán）餘壓應力，砂輪的機械作用也會在工件表麵形成殘餘壓應力。珠光體（tǐ）轉化（huà）為馬氏體是磨削淬硬過程中形成（chéng）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（tōng）常磨削淬硬後的殘餘應力分布類（lèi）似（sì）於表麵感（gǎn）應淬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（xuē）力增大，在（zài）磨削淬（cuì）硬工藝中（zhōng）也是如此。為（wéi）分析進給速度對磨削淬硬工藝的影響，用剛玉砂輪（lún）對40CrMnMo鋼進行（háng）了磨削試（shì）驗（yàn）研究（切削速度（dù）：Vc=35m/min，切削深度ae=0.1mm，無切削液）。由式（1）可知，在其它參數不（bú）變的條件下，切向磨削力的增大會使功（gōng）率消耗增大。在進給速度Vft=5m/min 時，單位切削功率（lǜ）Pc=160W/mm2。雖然磨削功率有所增加，但進（jìn）入工（gōng）件的單位能量計算結果（guǒ）卻顯示出完（wán）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（liàng）的計算結果由ec=1150J/mm2驟減至（zhì）25J/mm2。單位能量的降低是接觸（chù）時間減少引起的，進給速度（dù）提高，砂輪（等效（xiào）於熱源）和工件表麵固定點的接觸時間變小，因此進入（rù）工件表麵的熱量也相應減少。當（dāng）進給速度很低時（shí），傳遞能量很高，但由於（yú）提供的切削功率較低，使（shǐ）淬硬層的深度減（jiǎn）小；當進給速度很高時，磨削功（gōng）率增加，但由於（yú）接觸時間減（jiǎn）少，進入工件的能（néng）量降低，使淬硬層（céng）的深度也減小。試驗結果表明，最大淬硬層深度出現於進給速度的中間（jiān）階（jiē）段，當（dāng）進（jìn）給速度很高或很低時，都難以得到滿意的淬（cuì）硬結果。

　　切削速度

　　當切削速度Vc增大時，可使（shǐ）切削力減小，這是（shì）因為在切深和進給速度不變的條（tiáo）件下，切削速度增大將使每粒切屑的厚（hòu）度減小。在這種情況下，單位切削功率和進入工件的單位能量都將降低。但試驗結果表明，切削速度對磨削淬硬工藝的影響相當複雜。提高切削速度，可在一部分（fèn）區域內降低切削功率，而在其它範圍情況（kuàng）卻（què）相反（fǎn）。由式（1）可知，當（dāng）切（qiē）削力保持不變時，增大切削速度將使單位切削功率提高。另（lìng）一方麵，切（qiē）削力的增大或減小與切削速度和其它影響參數（如砂輪規格等）有關。因此，在切削速度與淬硬結果之間沒有普遍的對應關係。

　　材料（liào）的影響（xiǎng）

　　隨著溫度的變（biàn）化，鋼材中a-、g- 混合晶體呈現出對碳的不同溶解能力，據此即（jí）可對鋼的性能進行調節。淬硬機理是基（jī）於特定冷卻速率和奧氏體晶格向（xiàng）馬氏體晶格切變（biàn）特性的馬氏體→奧氏體相變，熱處理效果主要取決於材料中碳和合金元素的含量及其（qí）預（yù）處理情況，在這方（fāng）麵磨削淬硬工藝與傳統熱處理（lǐ）工藝的影響因素相同。用剛玉（yù）砂輪（lún）對40CrMnMo和 GCr15鋼進行磨削試驗（切削速度Vc=35m/min，切削深度ae=0.1mm，進給速度Vft=0.5m/min ，材料去（qù）除（chú）率VW=60mm3，無切削液（yè）），結果表明，經回火處（chù）理的材料能得到比退火處理材料更大的淬硬層深度，其原因是回火材料碳化物分布較細。但退（tuì）火材料也（yě）可以進行磨削淬硬。

　　砂輪的影響

　　砂輪規格對磨削加工中的熱擴散有重要影響。為使盡可能多的熱量流入工件，可以選用剛玉砂輪，因剛（gāng）玉砂輪的熱傳導能力（lì）低於CBN砂輪。使用樹脂結合劑和陶瓷結合劑剛玉砂輪的磨削試驗（yàn）（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（biǎo）明（míng），雖然陶（táo）瓷結合劑剛玉砂輪硬度很高，並具有低熱傳導能力和高耐熱特性，但陶瓷（cí）結合劑剛玉砂輪得到（dào）的淬硬層深度比（bǐ）樹脂（zhī）結合劑剛玉砂輪小得（dé）多。進一步分析砂輪的特性可知，陶瓷（cí）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（rè）性較（jiào）差，但卻能（néng）得到最佳的淬硬效（xiào）果。

　　工藝穩定性

　　一種（zhǒng）新工（gōng）藝的應用前提是應保證其（qí）具（jù）有良好的工藝穩定性和（hé）結果再（zài）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（gè）試件進行了磨削淬硬試驗，其（qí）結果再現性令（lìng）人滿意（yì）。為（wéi）考察磨削淬（cuì）硬工藝的工藝穩定性，德國（guó）的Pfeifer.T在工藝條件不變的前提下進（jìn）行了50次磨削淬硬試驗，定義磨削（xuē）淬硬層深度的下限為0.85mm，上（shàng）限為1.2mm，計算得出的工藝穩定性指（zhǐ）數cp=1.27, cpk= 1.03，由於兩個指數均（jun1）大於（yú）1，表明（míng）磨（mó）削淬硬工藝是可行的和可控製（zhì）的。磨削淬硬（yìng）工藝結（jié）果按高斯分布且在公差之內，說明磨削淬硬工（gōng）藝具有滿意的工藝（yì）穩定性。但對砂輪規（guī）格等影響因素尚需做進一步的研究。

　　磨削（xuē）淬硬表麵的耐磨性

　　從（cóng）淬硬表麵的硬度和殘餘應力分布來看，磨削（xuē）淬硬加工完全能滿足工藝（yì）要求，但還應對磨削淬硬零件的（de）使用性能進行評價。為（wéi）此（cǐ），對磨削淬硬零件進行（háng）了摩擦學試驗以確定其耐磨性。試驗采用剛玉球與（yǔ）圓盤對磨，試驗中不加任何潤滑劑，觀察（chá）磨削淬硬鋼盤相對非淬硬鋼盤的耐磨性改善情況。試驗表明，非淬（cuì）硬鋼盤表麵的快速磨損明顯，加（jiā）載後僅30分（fèn）鍾磨（mó）損量已達（dá）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 ，可見磨削淬硬工藝使零件表麵的耐磨性（xìng）顯著提高。因此，磨削淬硬將是感應淬火、火焰淬火和激光淬火較理想（xiǎng）的替代工藝。