Според механизма на образуване на смилащия метаморфен слой върху работната повърхност на FAGлагер, основните фактори, влияещи върху смилащия метаморфен слой на FAG лагера, са ефектите от топлината на смилане и силата на смилане.
1. Топлина на смилане
В процеса на смилане се изразходва голямо количество енергия в зоната на контакт между шлифовъчното колело и детайла и се генерира голямо количество топлина при смилане, което води до локална мигновена висока температура в зоната на смилане. Моментната температура в зоната на смилане може да бъде висока до {{0}} градуса в рамките на 0.1-0.001 ms чрез извличане, изчисляване или използване на инфрачервен метод и метод на термодвойка за измерване на моментната температура при експериментални условия, като се използва формулата на теорията за пренос на топлина на източника на топлина с линейно движение. Такава мигновена висока температура е достатъчна, за да предизвика високотемпературно окисляване, аморфна структура, високотемпературно темпериране, вторично закаляване и дори напукване при изгаряне на повърхностния слой на работната повърхност на определена дълбочина.
(1) Повърхностен оксиден слой
Стоманената повърхност при мигновена висока температура реагира с кислорода във въздуха, за да образува много тънък (20-30nm) тънък слой от железен оксид. Струва си да се отбележи, че има съответна връзка между дебелината на оксидния слой и общата дебелина на повърхностния слой за смилане и влошаване. Това показва, че дебелината на оксидния слой е пряко свързана с процеса на смилане и е важен показател за качеството на смилане.
(2) Слой от аморфна тъкан
Когато моментната висока температура в зоната на смилане накара повърхността на детайла да достигне разтопено състояние, молекулният поток от разтопен метал е равномерно покрит върху работната повърхност и се охлажда от основния метал с много бърза скорост, образувайки изключително тънък слой от аморфен организационен слой. Има висока твърдост и издръжливост, но е само около 10 n и може лесно да се отстрани при прецизно шлайфане.
(3) Високотемпературен темпериращ слой
Моментната висока температура в зоната на шлайфане може да накара повърхността да се нагрее до температура, по-висока от температурата на загряване на обработвания детайл в рамките на определена дълбочина (10-100nm). Когато температурата на аустенизиране не бъде достигната, тъй като температурата на нагряване се повишава, повърхността ще претърпи повторно темпериране или високотемпературно темпериране, съответстващо на температурата на нагряване слой по слой, и твърдостта също ще намалее. Колкото по-висока е температурата на нагряване, толкова по-голямо е намаляването на твърдостта.
(4) Втори охлаждащ слой
Когато моментната висока температура в зоната на смилане нагрее повърхностния слой на детайла над температурата на аустенитизация (Ac1), аустенизираната структура на този слой се охлажда повторно в мартензитна структура по време на последващия процес на охлаждане. За детайли с вторично закаляващо изгаряне трябва да има високотемпературен темпериращ слой с изключително ниска твърдост под вторичния закаляващ слой.
(5) Пукнатини при смилане
Вторичното изгаряне при закаляване ще промени напрежението на повърхностния слой на детайла. Вторичната зона на охлаждане е в състояние на компресия, а материалът в зоната на високотемпературно темпериране под нея има най-голямо напрежение на опън и това е мястото, където е най-вероятно да се появи ядрото на пукнатината. Пукнатините се разпространяват най-лесно по границите на оригиналните аустенитни зърна. Тежките изгаряния могат да доведат до появата на пукнатини (предимно пукнатини) по цялата шлифовъчна повърхност и да доведат до бракуване на детайла.
2. Метаморфен слой, образуван от смилаща сила
По време на процеса на смилане повърхностният слой на детайла ще бъде повлиян от силата на рязане, силата на компресия и силата на триене на шлифовъчното колело. Особено ролята на последните две прави повърхностния слой на детайла да образува силно насочен слой за пластична деформация и слой за втвърдяване при работа. Тези метаморфни слоеве неизбежно ще повлияят на промяната на остатъчното напрежение в повърхностния слой.
(1) Слой от студена пластична деформация
В процеса на шлайфане всеки момент абразивно зърно е еквивалентен на режещ ръб. В много случаи обаче наклоненият ъгъл на режещия ръб е отрицателен. В допълнение към ефекта на рязане, абразивните зърна карат повърхността на детайла да страда от екструзия (действие на оран), оставяйки очевиден слой от пластична деформация върху повърхността на детайла. Степента на деформация на този деформиран слой ще се увеличи със степента на затъпяване на шлифовъчното колело и увеличаването на скоростта на подаване при смилане.
(2) Слой от термопластична деформация (или деформация при висока температура).
Моментната температура, образувана от топлината на смилане върху работната повърхност, кара границата на еластичност на повърхностния слой на детайла на определена дълбочина да спада рязко, дори до степента, в която еластичността изчезва. По това време слоят на работната повърхност е под действието на сила на смилане, особено сила на натиск и сила на триене, което причинява свободно разширение и е ограничено от основния метал, а повърхността е компресирана (по-разорана), причинявайки пластична деформация на повърхностен слой. Високотемпературната пластична деформация се увеличава с повишаване на температурата на повърхността на детайла при постоянен процес на смилане.
(3) Работно закален слой
Понякога чрез метода на микротвърдостта и металографския метод може да се установи, че твърдостта на повърхностния слой се увеличава поради деформация при обработка.
В допълнение към шлайфането, повърхностният обезвъглеродяващ слой, причинен от леене и нагряване при термична обработка, ако не бъде напълно отстранен при последваща обработка, ще остане на повърхността на детайла и ще причини омекване и влошаване на повърхността, което води до ранна повреда на лагера.
