ตามกลไกการก่อตัวของชั้นหินแปรบนพื้นผิวการทำงานของ FAGการแบกปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อชั้นแปรสภาพของการบดของตลับลูกปืน FAG คือผลกระทบของความร้อนในการเจียรและแรงในการเจียร
1. บดความร้อน
ในขั้นตอนการเจียระไน พลังงานจำนวนมากถูกใช้ไปในพื้นที่สัมผัสระหว่างล้อเจียรกับชิ้นงาน และความร้อนในการเจียรจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น ส่งผลให้บริเวณที่มีการเจียรมีอุณหภูมิสูงในทันที อุณหภูมิชั่วขณะในบริเวณการบดอาจสูงถึง {{0}} องศาภายใน 0.1-0.001 มิลลิวินาที โดยการหาค่า การคำนวณ หรือใช้วิธีอินฟราเรดและวิธีเทอร์โมคัปเปิลเพื่อวัดอุณหภูมิชั่วขณะ ภายใต้เงื่อนไขการทดลองโดยใช้สูตรทฤษฎีการถ่ายเทความร้อนของแหล่งกำเนิดความร้อนเคลื่อนที่เชิงเส้น อุณหภูมิที่สูงในทันทีเช่นนี้เพียงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างอสัณฐาน การแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูง การดับทุติยภูมิ และแม้กระทั่งการแตกร้าวบนชั้นผิวของพื้นผิวการทำงานที่ระดับความลึกหนึ่ง
(1) ชั้นผิวออกไซด์
พื้นผิวเหล็กภายใต้อุณหภูมิที่สูงชั่วขณะจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ของเหล็กที่บางมาก (20-30นาโนเมตร) เป็นที่น่าสังเกตว่ามีความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่างความหนาของชั้นออกไซด์และความหนารวมของชั้นขัดผิวและชั้นเสื่อมสภาพ นี่แสดงให้เห็นว่าความหนาของชั้นออกไซด์เกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการเจียร และเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของคุณภาพการเจียร
(2) ชั้นเนื้อเยื่ออสัณฐาน
เมื่ออุณหภูมิสูงในทันทีในพื้นที่การเจียรทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเข้าสู่สถานะหลอมเหลว การไหลของโมเลกุลโลหะหลอมเหลวจะถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวการทำงาน และถูกหล่อเย็นโดยโลหะฐานด้วยความเร็วที่รวดเร็วมาก ก่อตัวเป็นแผ่นบางมาก ชั้นของชั้นองค์กรอสัณฐาน มีความแข็งและความเหนียวสูง แต่มีขนาดประมาณ 10 นาโนเมตรเท่านั้นและสามารถถอดออกได้ง่ายในการเจียรที่แม่นยำ
(3) ชั้นแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิสูง
อุณหภูมิที่สูงชั่วขณะในพื้นที่การเจียรสามารถทำให้พื้นผิวได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิการอบร้อนของชิ้นงานภายในความลึกที่กำหนด (10-100นาโนเมตร) เมื่ออุณหภูมิไม่ถึงออสเทนไนต์ เมื่ออุณหภูมิร้อนเพิ่มขึ้น พื้นผิวจะผ่านการปรับอุณหภูมิใหม่หรืออุณหภูมิสูงตามอุณหภูมิความร้อนทีละชั้น และความแข็งจะลดลงด้วย ยิ่งอุณหภูมิความร้อนสูงเท่าไร ความแข็งก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น
(4) ชั้นดับที่สอง
เมื่ออุณหภูมิสูงทันทีในบริเวณการเจียรทำให้ชั้นผิวของชิ้นงานร้อนขึ้นเหนืออุณหภูมิออสเทนไนเซชัน (Ac1) โครงสร้างออสเทนไนซ์ของชั้นนี้จะถูกทำให้เย็นลงอีกครั้งในโครงสร้างมาร์เทนไซต์ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นที่ตามมา สำหรับชิ้นงานที่มีการดับทุติยภูมิไหม้ จะต้องมีชั้นอบชุบอุณหภูมิสูงที่มีความแข็งต่ำมากอยู่ใต้ชั้นดับทุติยภูมิ
(5) การเจียรรอยร้าว
การเผาแบบทุติยภูมิจะทำให้ความเค้นของชั้นผิวของชิ้นงานเปลี่ยนไป โซนการชุบแข็งทุติยภูมิอยู่ในสถานะของการบีบอัด และวัสดุในเขตอบความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงด้านล่างมีความเค้นดึงที่ใหญ่ที่สุด และนี่คือสถานที่ที่แกนกลางร้าวมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากที่สุด รอยแตกแพร่กระจายได้ง่ายที่สุดตามแนวรอยเกรนของออสเทนไนต์ดั้งเดิม การไหม้อย่างรุนแรงอาจทำให้เกิดรอยร้าว (ส่วนใหญ่เป็นรอยร้าว) ปรากฏขึ้นบนพื้นผิวการเจียรทั้งหมด และทำให้ชิ้นงานถูกทิ้ง
2. ชั้นหินแปรที่เกิดจากแรงบด
ในระหว่างขั้นตอนการเจียร ชั้นผิวของชิ้นงานจะได้รับผลกระทบจากแรงตัด แรงอัด และแรงเสียดทานของล้อเจียร โดยเฉพาะอย่างยิ่งบทบาทของสองอย่างหลังทำให้ชั้นผิวของชิ้นงานก่อตัวเป็นชั้นเปลี่ยนรูปพลาสติกที่มีทิศทางสูงและชั้นชุบแข็งของชิ้นงาน ชั้นหินแปรเหล่านี้จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของความเค้นตกค้างในชั้นผิวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
(1) ชั้นเปลี่ยนรูปพลาสติกเย็น
ในขั้นตอนการเจียระไน แต่ละช่วงเวลาของเม็ดขัดจะเทียบเท่ากับคมตัด อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี มุมหักมุมของคมตัดจะเป็นค่าลบ นอกจากผลการตัดแล้ว เม็ดทรายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนยังทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเสียหายจากการอัดขึ้นรูป (การไถ) ทิ้งชั้นการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่เห็นได้ชัดไว้บนพื้นผิวของชิ้นงาน ระดับการเสียรูปของชั้นที่เสียรูปนี้จะเพิ่มขึ้นตามระดับการทื่อของล้อเจียรและอัตราป้อนการเจียรที่เพิ่มขึ้น
(2) ชั้นการเปลี่ยนรูปของเทอร์โมพลาสติก (หรือการเสียรูปที่อุณหภูมิสูง)
อุณหภูมิที่เกิดขึ้นทันทีโดยความร้อนจากการเจียรบนพื้นผิวการทำงานทำให้ขีดจำกัดความยืดหยุ่นของชั้นผิวของชิ้นงานลดลงอย่างรวดเร็วแม้ในระดับที่ความยืดหยุ่นจะหายไป ในขณะนี้ ชั้นพื้นผิวการทำงานอยู่ภายใต้การกระทำของแรงบด โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงอัดและแรงเสียดทาน ซึ่งทำให้เกิดการยืดออกฟรีและถูกจำกัดโดยโลหะฐาน และพื้นผิวถูกบีบอัด (ไถมากขึ้น) ทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติกบน ชั้นผิว การเสียรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูงจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวของชิ้นงานภายใต้สภาวะของกระบวนการเจียรคงที่
(3) ใช้ชั้นชุบแข็ง
บางครั้งอาจพบได้โดยวิธีความแข็งระดับจุลภาคและวิธีโลหะวิทยาที่ความแข็งของชั้นผิวเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเสียรูปในการประมวลผล
นอกจากการเจียระไนแล้ว ชั้นการแยกคาร์บูไรเซชันของพื้นผิวที่เกิดจากการหล่อและการให้ความร้อนด้วยความร้อน หากไม่ถูกกำจัดออกทั้งหมดในกระบวนการต่อมา จะยังคงอยู่บนพื้นผิวของชิ้นงานและทำให้พื้นผิวอ่อนตัวและเสื่อมสภาพ ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวในระยะเริ่มต้นของตลับลูกปืน
