热损伤的一个重要形式就是工件烧伤。当砂轮—工件接触区某一区域温度达到某一临界温度值时，就会使工件表面组织发生变化，形成一层氧化膜。这层氧化膜因厚度不同，对光的反射状态也不相同，因而在工件表面上呈现出不同的颜色，即表面色斑，这是判断烧伤的重要标志之一。磨削烧伤最初是淡黄色，随着加工条件的恶化，依次变为黄色、褐色、紫色和褐蓝色等不同颜色。根据已磨表面色斑的颜色深浅，通常可以将磨削过程分为正常磨削（无烧伤色斑）、非正常磨削（有明显烧伤色斑），以及介于两者之间的过渡磨削（略带淡黄色烧伤色斑）。钢件磨削烧伤一个典型的特征是工件表面出现带蓝回火色，这是表面形成氧化皮的结果，但这层氧化皮可通过磨削循环最后的无火花磨削工序去除，特别是外圆磨削可以完全去除。值得注意的是，磨削表面没有出现回火色并不意味着工件没有烧伤。在工件发生烧伤时，磨粒粘接金属的可能性加大，将直接导致磨削力上升，工件表面恶化，砂轮磨损率增加。这些现象表明磨削机理发生了突然变化，可能引起金属组织的变化。
材料不同，磨削烧伤的特点及烧伤后的组织结构是不一样的。就淬火钢而言，一般有三种主要的烧伤形式，即回火烧伤、二次淬火烧伤和退火烧伤[39]。当表层温度显著地超过马氏体转变温度（中碳钢约为260～270℃）而又低于其相变临界温度Ac1（中碳钢约为727℃）时，工件表面原来的马氏体组织将产生回火现象，转化成硬度较低的索氏体和托氏体，表面变软，这种现象称为回火烧伤。如果工件磨削区中某些地方的表面温度超过相变临界温度，就会形成奥氏体组织，在磨削液的急冷作用下，表面的最外层会出现二次淬火马氏体组织，硬度比原来的回火马氏体高，在它的下层因冷却较慢而形成硬度较低的回火组织，这一现象称为二次淬火烧伤。若磨削温度超过工件的相交临界温度，又因工件冷却缓慢而使磨削后表面的硬度急剧下降，则产生了退火烧伤。(www.xing528.com)
正常状态下或在材料性能所允许的临界温度以下生成的氧化膜很稳定、完整、致密，且与基体金属结合得很牢固，不易剥落，即使厚度很小，也能将金属与外界隔离开来，因此这种氧化膜可减弱或阻止氧化的进一步发展，起到防腐抗氧化的作用。磨削烧伤所形成的氧化膜是不稳定且不连续的，与基体结合也很不牢固，这种氧化膜本身很松散，存在空隙和裂纹，很容易脱落，不能整体、致密地覆盖在金属表面，外界介质容易进入基体，导致基体被腐蚀和氧化；同时，在磨削高温作用下，引起工件表面晶格出现畸形和晶界错位，化学成分偏析，造成电位差，引起电化腐蚀。因此，烧伤氧化膜不但不起保护作用，反而使材料的抗腐蚀能力和耐疲劳强度大大下降[40]。
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