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主講嘉賓：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授 趙建國(guó)
目錄 一、常見農(nóng)機(jī)刀具失效現(xiàn)狀及強(qiáng)化方法 二,、表面工程技術(shù)及其應(yīng)用 三,、深松鏟鏟尖的強(qiáng)化研究 四、總結(jié)
一,、農(nóng)機(jī)刀具失效現(xiàn)狀及強(qiáng)化方法 1,、先來幾張失效刀具的圖片 （1）失效的旋耕刀
100畝左右磨損失效的旋耕刀片與新刀對(duì)比 一片頂五片的刀片也經(jīng)不住土壤、沙石的洗禮
老鄉(xiāng)正在打算更換磨損的刀片準(zhǔn)備明天的工作,，圖中部分刀片刃部已經(jīng)沒了,，還有就是刀座損壞也比較嚴(yán)重，刀座損壞除了質(zhì)量以外,，與安裝手法關(guān)系也很大,。
老鄉(xiāng)們滿腹牢騷，白天干一天活,，晚上回來還得接著干（維修）,。農(nóng)民朋友掙錢實(shí)屬不易啊。 （2）失效的滅茬刀 堆焊的耐磨焊條磨損殆盡,，且磨損留下的凹槽增加了碎茬阻力,。
兩面刃部堆焊，其實(shí)用完一側(cè)就不能在用了,，因刀軸孔磨損磨損超限,。 鑲嵌的硬質(zhì)合金條磨損、破碎成了一半。
（3）失效的深松鏟 與新鏟尖相比,，磨短了近10mm,。我們知道，磨短后的鏟尖難以打破犁底層,。 刀具早期失效帶來的問題：作業(yè)效率降低,、功耗增加、作業(yè)質(zhì)量下降,，甚至難以滿足農(nóng)藝的要求,，從而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為此,，對(duì)作業(yè)刀具進(jìn)行了強(qiáng)化處理,，常見主要強(qiáng)化處理方法如下： 2、強(qiáng)化方法 主要從選材方面加以重視,，并對(duì)刀具進(jìn)行表面熱處理（加熱表面淬火等）,、化學(xué)熱處理（滲碳、滲鉻等）,、表面改性（激光表面強(qiáng)化等）,、表面覆蓋（堆焊等）。
（1）滅茬刀：堆焊耐磨焊條 鑲焊硬質(zhì)合金條 或兩者結(jié)合,，如下圖所示： （2）深松鏟：堆焊耐磨焊條
（3）旋耕刀多以淬火+回火的方式加以處理 其一：加熱820度后淬火+分級(jí)回火 使整體硬度達(dá)到60HRC以上,，然后對(duì)刀尖、刀刃部位低溫回火（200度左右）,，獲得回火馬氏體,，硬度在55HRC左右，來增加其耐磨性能,；對(duì)刀柄,、刀背部位進(jìn)行中溫回火（400度左右），獲得回火托氏體,，硬度在45 HRC左右,，來增加其韌性。 其二:加熱淬火后,，整體中溫回火,，獲得硬度為45 HRC左右的回火托氏體。該方案采用的多一些,，應(yīng)為熱處理工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單,，也比較經(jīng)濟(jì)。韌性好了,，但耐磨性降低了,。 國(guó)外也出現(xiàn)了刀尖及刃部覆蓋耐磨層,，來提高其實(shí)使用壽命，如下如所示：
國(guó)內(nèi)應(yīng)用的少見報(bào)道,，目前實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行這方面的研究,。
3、國(guó)內(nèi)外旋耕刀性能對(duì)比分析
由上述可見,，傳統(tǒng)的表面處理技術(shù),，對(duì)農(nóng)機(jī)刀具的使用壽命提高起到了重要的作用。但是隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高,，對(duì)作業(yè)刀具提出了更高的要求,。 基于此，想著應(yīng)用表面工程技術(shù)中的其他方法對(duì)部分農(nóng)機(jī)刀具進(jìn)行一些強(qiáng)化嘗試,。
下面首先簡(jiǎn)單介紹一下表面工程技術(shù)： 二,、表面工程技術(shù)及其應(yīng)用 1、基本含義 表面工程技術(shù)主要通過在基體材料表面施加各種覆蓋層,，或采用機(jī)械,、物理、化學(xué)等表面改性的方法,，改變材料表面的形貌,、化學(xué)成分、相組成,、微觀結(jié)構(gòu),、缺陷狀態(tài)或應(yīng)力狀態(tài)，使材料具備更好的抵御環(huán)境作用的能力和賦予材料表面某種特殊的功能,。 其中覆蓋層主要包括：電鍍、電刷鍍,、涂裝,、粘接、堆焊,、熔結(jié),、熱噴涂、濺射,、沉積等,；表面改性主要是通過噴丸強(qiáng)化、表面熱處理,、化學(xué)熱處理,、激光熱處理、離子注入等技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),。
2,、主要類型 表面技術(shù)按照其作用原理，可以分為以下四種基本類型： 原子沉積：如電鍍、沉積等 顆粒沉積：如熱噴涂等 整體覆蓋：如堆焊等 表面改性：如熱處理等
現(xiàn)將常見的表面技術(shù)作如下簡(jiǎn)介： （1）電鍍及電刷鍍 電鍍?cè)韴D：
電刷鍍?cè)韴D：
（2）堆焊：焊條電弧堆焊,、埋弧堆焊,、振動(dòng)堆焊、氣保焊堆焊,、等離子堆焊等,。 電弧堆焊：
埋弧堆焊：
振動(dòng)堆焊：
實(shí)驗(yàn)室的這臺(tái)年齡和我同歲，早已經(jīng)二線了,。 （3）熱噴涂：氧乙炔火焰噴涂,、爆炸噴涂、電弧噴涂,、等離子弧噴涂等,。 電弧噴涂：
等離子噴涂：
（4）電火花涂覆：
（5）磁控濺射鍍膜
sp-0707 （6）表面熱處理：僅對(duì)工件表面進(jìn)行熱處理，以改變其組織和性能的工藝,。如感應(yīng)加熱表面淬火,、火焰加熱表面淬火等 （7）化學(xué)熱處理 如滲碳、滲氮,、滲硼等,。 3、應(yīng)用領(lǐng)域 （1）應(yīng)用于制造工程中的構(gòu)件,、機(jī)械裝備中的零部件及其工具,、模具等，起到防護(hù),、耐磨,、強(qiáng)化、修復(fù),、裝飾等作用,。 （2）可應(yīng)用于功能材料和元器件上，使其使其具備絕緣,、磁,、隔熱、導(dǎo)電,、耐腐蝕等特性,。 （3）在凈化空氣、水質(zhì),、滅菌去垢,、生物醫(yī)學(xué)等方面有所應(yīng)用。 三,、深松鏟鏟尖的強(qiáng)化研究 針對(duì)深松鏟的工作方式,，分析其磨損失效多為低應(yīng)力擦傷式磨粒磨損,，為了提高其耐磨性 采用表面覆蓋耐磨層的方式，且該耐磨層與基體呈良好的結(jié)合狀態(tài),，考慮到經(jīng)濟(jì)性 我們首先采用了傳統(tǒng)的氧乙炔噴焊表面處理方法,。 （一）用的設(shè)備 火焰噴槍
（二）材料及方法 基體材料：65Mn 覆蓋層材料：鐵鉻鎳合金粉末 工藝方法：一步法噴焊后淬火 （三）試驗(yàn)結(jié)果 1、硬度分析
由表可知,，與未淬火的噴焊層洛氏硬度（平均57.8HRC）相比,，經(jīng)過淬火后的噴焊層硬度均有所提高，其中當(dāng)淬火溫度達(dá)到了800℃時(shí),，洛氏硬度達(dá)到了最高值67HRC,。 2、組織分析 表面顯微形貌
物相及能譜分析,，圖中板條狀,、塊狀的黑色物質(zhì)為碳化鉻，其與基體相間分布,，起到了減磨,、耐磨作用。 端面顯微形貌：
3,、磨料磨損實(shí)驗(yàn) 為了進(jìn)一步說明涂層的耐磨性能,，在實(shí)驗(yàn)室做了耐磨對(duì)比試驗(yàn)：
在32小時(shí)內(nèi)，兩者的磨損量相差約0.3g,，氧乙炔噴焊處理的深松鏟的耐磨性有所提高,。 4、田間對(duì)比試驗(yàn)
田間試驗(yàn)做了一組試驗(yàn),，存在的誤差大,，許進(jìn)一步完善。 四,、總結(jié) 1,、農(nóng)機(jī)刀具直接和土壤接觸，工況惡劣,，損耗量大。滅茬,、旋耕差不多都在100片左右,，幾乎年年都在更換，甚至一年就的更換2-3次,，不僅增加了成本且浪費(fèi)了資源,。因此，研究成本合理,、高耐用的觸土刀具 具有積極的意義,。 2,、利用現(xiàn)代表面技術(shù)在普通的基體表面覆蓋防護(hù)層或進(jìn)行改性處理，能夠提高零部件的使用性能,。其實(shí)涂層刀具在工業(yè)領(lǐng)域早有應(yīng)用,、且效果不錯(cuò)。然而,，利用涂層技術(shù)武裝農(nóng)機(jī)刀具還需要深入研究,。 3、現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室也在不斷的試驗(yàn),、嘗試 一是優(yōu)化強(qiáng)化粉末配比 ,；二是選擇合理的工藝方法。下圖處理的滅茬刀,，已經(jīng)運(yùn)到保定徐水裝機(jī)試驗(yàn),。
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時(shí)間：9月2日晚八點(diǎn) 地點(diǎn)：中國(guó)農(nóng)機(jī)論壇群（98733917） 主講：河北農(nóng)大趙建國(guó) 審稿：夏明 發(fā)送：張美玉
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