提高农业机械的使用寿命

 　　农业的根本出路在于机械化。当前我国农业机械最突出的问题在于整机工作性能的可靠性低，稳定性差，关键耐磨零部件的质量不高是重要的制约因素之一。长期以来，农机零配件的合格率一直都在60%～70%徘徊，农机耐磨配件则更低，例如，旋耕刀近年来平均抽查的合格率为58.3%，锤片的平均抽查合格率为61.9%。由关键耐磨件失效引起的农机故障情况占50%以上，旋耕刀、收割机刀片、开沟器等刃具类关键耐磨件的失效大大增加了维修、换刀的时间，严重影响了农业机械的工作效率。因此，提高国产农业机械关键耐磨件的使用寿命对于提高农业机械生产效率、促进我国农机水平的提升具有重要意义。

 

　　一、表面工程技术的应用

 

　　借助堆焊、热喷涂、激光表面处理等表面工程技术，通过对农机耐磨件易磨损表面的强化，可以大幅度提高零件的耐磨性能，延长耐磨件的使用寿命。在热轧态45号钢基体上采用激光熔凝处理，处理后试样的耐磨粒磨损性能提高4.6倍；对棉花收割机刀具进行激光表面处理后其淬硬层可以得到极细小的马氏体组织，硬度提高为878HV;可使刀片的磨损量减小，使用寿命延长。

　　二、仿生学的应用。

 

　　人们发现，生物体表面的特殊结构能有效降低自身与泥土的粘附和磨损。因此仿生学在农机土壤工作件上的应用日益受到重视。例如，自然界中生物的非光滑体表具有优良的减阻和耐磨效应，据此研发了仿生非光滑犁壁。田间测试表明，仿生非光滑犁壁与普通光滑犁壁相比，具有明显的减阻耐磨效果。国外有人研发出了具有优异自润滑性能的仿生聚合物抗磨材料超高分子量聚乙烯；还有人研制了基于几何非光滑织构表面耐磨性仿生表面，发现其具有减小土壤滑动阻力和高耐磨性双重优点。通过激光雕刻技术在铸铁表面加工出凹坑点状、条纹状和网状非光滑形态，与光滑试样相比，能显著提高试样的耐磨性。另据报道，根据蜣螂等土壤动物体表形态，研制的仿生非光滑推土板，具有显著优于光滑曲面的降阻减磨作用，从而提高了推土板的耐磨性能。

 

　　三、提高用材耐磨性。

 

　　国外制造农机主要耐磨件的钢材，除少数合金钢外，大部分采用含碳0.5%～1.0%的碳素钢和含碳0.3%～0.6%的中碳硅锰钢制造。这些耐磨件经整体热处理，具有较高的耐磨性和适当的强韧性，达到较高的使用寿命。陶瓷材料具有高硬度和高耐磨性，用在农机耐磨件上，比传统材料具有无可争辩的优越性。将涂有陶瓷材料的圆形金属薄膜固定在圆形犁的两侧，取得了较好的减粘降阻效果。

 

　　近年来，各种复合材料的研究逐渐增多。采用消失模铸渗工艺在铸钢犁铧表面制备WC颗粒增强钢基复合材料耐磨层，其硬度是基体的1.7倍，耐磨性是基体的2.97倍；利用铸渗法在农机常用材料铸铁基体上制得铸铁基硼化物增强耐磨复合材料，可使其耐磨粒磨损性能显著提高。(钢研）