前言

在磨削加工時，由于磨削區域的瞬時高溫（一般為900－1500℃）形成零件層組織發生局部變化，并在表面的某些部分出現氧化變色，這種現象稱為磨削燒傷。磨削燒傷對零件質量性能影響很大，所以我們需要分析磨削系統，對應不同的材質、參數選用合適的磨具加工去避免此類現象的發生。

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燒傷產生機理

在磨削加工中，由于磨粒對工件的切削、刻劃和摩擦作用，使金屬表面產生塑性變形，由工件內部金屬分子間相對位移產生內摩擦而發熱；砂輪切削時，相對于工件的速度很高，與工件表面產生劇烈的外摩擦而發熱，又因為每顆磨料的切削都是瞬間的，其熱量生成也在瞬間，又不能及時傳散，所以在磨削區域的瞬時溫度較高，一般可達到900～1500℃。如果散熱措施不好，很容易造成工件表面的燒傷，也就是在工件的表層（一般有幾十微米到幾百微米）發生二次淬火及高溫回火，破壞了工件表面的組織，肉眼可以看出嚴重的燒傷。表面出現嚴重的焦黃色或黑色氧化膜，輕微的燒傷則要用稀釋的酸性溶液來浸蝕才能觀察出來，燒傷部位呈黑色。燒傷會降低工件的使用壽命。

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燒傷的種類

在實際生產中有以下具體因素可造成燒傷：

（1）工藝系統振動、機床振動和液壓系統壓力不穩。在振動瞬間會增大磨削量，造成燒傷，此時燒傷沿工件表面呈振紋分布，也叫振紋燒傷。

（2）砂輪修整不良、使磨料不鋒利，造成燒傷，此時燒傷沿砂輪磨痕分布，也叫劃痕燒傷。

（3）無心夾具吸力不足或支承松動，工件會產生瞬間滑動，會引起燒傷。

（4）磨削量不均勻，磨削厚度不一致，會產生局部燒傷。

（5）砂輪過硬，進給量過大、工件轉速過高（工件速度過高會降低砂輪的切削能力）會使工件表面產生燒傷。

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形成燒傷的原因及應對辦法

 ? 工件熱處理的影響
（1）殘余奧氏體。磨削時殘余奧氏體由于砂輪磨削時產生的熱和壓力而轉變，同時可能伴隨出現表面回火和磨削裂紋，殘余奧氏體量應控制在30％以內。

（2）滲層碳濃度。滲層碳濃度過高，在滲層組織中容易形成網狀碳化物或過多的游離碳化物。由于這種物質極硬，在磨削過程中可能出現局部過熱傾向和發生表面回火。滲層碳濃度過高，會使表面產生過多的殘余奧氏體，從而導致燒傷和裂紋。因此，表面碳濃度增加，則降低了磨削性能，一般表面碳濃度應控制在0.75％-0.95％范圍以內。
（3）碳化物分布及形態。碳化物分布應均勻，粒度平均直徑不大于lμm；碳化物形態應為球狀、粉狀或細點狀沿網分布，不允許有網狀或角狀碳化物。

（4）脫碳。熱處理時表面或環境保護不當會產生表面氧化，這樣在表面上就會產生一層薄的脫碳層，這層軟的脫碳層會引起砂輪過載或過熱，從而造成表面回火。
（5）回火。在保證硬度的前提下，回火溫度盡可能高一些，回火時間盡可能長一些。這樣可以提高滲碳淬硬表面的塑性，而且使殘余應力得以平衡或降低。

（6）變形。應盡可能減少熱處理變形，這樣可以減小磨削余量。若熱處理變形過大，則每次磨削的磨削余量將是不正常的，從而導致燒傷及裂紋。

? 砂輪的選擇
（1）砂輪硬度。為了避免砂粒磨鈍而產生大量磨削熱，砂輪硬度宜選軟些，以便磨鈍的砂粒及時脫落，保持砂輪的自銳性。
（2）砂輪濃度。宜選擇濃度較小的砂輪。濃度較小的砂輪氣孔多，其中可以容納切屑，避免砂輪堵塞，又可將冷卻液或空氣帶入磨削區域，從而使磨削區域溫度降低。
（3）砂輪粒度。在保證粗糙度要求的前提下，宜選擇較粗粒度的砂輪，以達到較高的去除量比率。
  ? 磨削參數條件

（1）砂輪的安裝與平衡。安裝砂輪后必須嚴格檢查砂輪跳動及擺動，并且砂輪必須確保做平衡，以便砂輪工作時處于良好的平衡狀態。

（2）冷卻液。冷卻的控制是避免燒傷一個重要因素。冷卻必須有效充分，冷卻液必須噴到磨削區域，以沖去粘在砂輪上的切屑；保持冷卻液的純凈，妥善地過濾，以清除冷卻液的切屑、磨粒等臟物；冷卻液的容器要足夠大，以免摻入過多的氣體或泡沫；防止冷卻液的溫度急劇升高或降低，一般控制冷卻系統的容積和工作間的室溫，就足以控制冷卻液的溫度，然而在特殊情況下應當使用散熱器。

（3）磨削進給速度。過快的磨削進給速度會使磨削區域溫度上升，所以應該盡可能降低進給速度。

（4）磨削余量。過大的磨削余量會加劇磨削溫度的升高。應適當減小磨削余量。

（5）工件轉速。提高工件轉速可以防止燒傷，降低單位磨削接觸的時間，從而降低磨削熱的產生。

結語

綜上幾點分析，由于燒傷是磨削區域產生大量的熱量而又未及時散發造成的，因此避免燒傷必須減小熱量的產生，加速熱量的散發，也就是減小磨削時的內、外摩擦，并且需使工件得到充分有效的冷卻。深圳西斯特結合多年的磨削系統解決方案經驗，為客戶提供不同工件材質、工況下的最優磨削方案，以避免磨削燒傷此類不良問題給客戶帶來的損失。