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磨削區的瞬時高溫可以使表面一定深度（10～100nm）內被加熱到高于工件回火加熱的溫度。在沒有達到奧氏體化溫度的情況下，隨著被加熱溫度的提高，其表面逐層將產生與加熱溫度相對應的再回火或高溫回火的組織轉變，硬度也隨之下降。加熱溫度愈高，硬度下降也愈厲害。
二層淬火層
　　當磨削區的瞬時高溫將工件表面層加熱到奧氏體化溫度（Ac1）以上時，則該層奧氏體化的組織在隨后的冷卻過程中，又被重新淬火成馬氏體組織。凡是有二次淬火燒傷的工件，其二次淬火層之下必定是硬度極低的高溫回火層。
磨削裂紋
　　二次淬火燒傷將使工件表面層應力變化。二次淬火區處于受壓狀態，其下面的高溫回火區材料存在著最大的拉應力，這里是最有可能發生裂紋核心的地方。裂紋最容易沿原始的奧氏體晶界傳播。嚴重的燒傷會導致整個磨削表面出現裂紋（多呈龜裂）造成工件報廢。
　　2.FAG軸承因磨削力形成的變質層
　　在磨削過程中，工件表面層將受到砂輪的切削力、壓縮力和摩擦力的作用。尤其是后兩者的作用，使工件表面層形成方向性很強的塑性變形層和加工硬化層。這些變質層必然影響表面層殘余應力的變化。
冷塑性變形層
　　在磨削過程中，每一顆磨粒就相當于一個切削刃。不過在很多情況下，切削刃的前角為負值，磨粒除切削作用之外，就是使工件表面承受擠壓作用（耕犁作用），使工件表面留下明顯的塑性變形層。這種變形層的變形程度將隨著砂輪磨鈍的程度和磨削進給量的增大而增大。
熱塑性變形（或高溫性變形）層
　　磨削熱在工作表面形成的瞬時溫度，使一定深度的工件表面層彈性極限急劇下降，甚至達到彈性消失的程度。此時工作表面層在磨削力，特別是壓縮力和摩擦力的作用下，引起的自由伸展，受到基體金屬的限制，表面被壓縮（更犁），在表面層造成了塑性變形。高溫塑性變形在磨削工藝不變的情況下，隨工件表面溫度的升高而增大。
加工硬化層
　　有時用顯微硬度法和金相法可以發現，由于加工變形引起的表面層硬度升高。