提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用壽命

 　　農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化。當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械最突出的問題在于整機(jī)工作性能的可靠性低，穩(wěn)定性差，關(guān)鍵耐磨零部件的質(zhì)量不高是重要的制約因素之一。長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)機(jī)零配件的合格率一直都在60%～70%徘徊，農(nóng)機(jī)耐磨配件則更低，例如，旋耕刀近年來(lái)平均抽查的合格率為58.3%，錘片的平均抽查合格率為61.9%。由關(guān)鍵耐磨件失效引起的農(nóng)機(jī)故障情況占50%以上，旋耕刀、收割機(jī)刀片、開溝器等刃具類關(guān)鍵耐磨件的失效大大增加了維修、換刀的時(shí)間，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率。因此，提高國(guó)產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵耐磨件的使用壽命對(duì)于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率、促進(jìn)我國(guó)農(nóng)機(jī)水平的提升具有重要意義。

 

　　一、表面工程技術(shù)的應(yīng)用

 

　　借助堆焊、熱噴涂、激光表面處理等表面工程技術(shù)，通過對(duì)農(nóng)機(jī)耐磨件易磨損表面的強(qiáng)化，可以大幅度提高零件的耐磨性能，延長(zhǎng)耐磨件的使用壽命。在熱軋態(tài)45號(hào)鋼基體上采用激光熔凝處理，處理后試樣的耐磨粒磨損性能提高4.6倍；對(duì)棉花收割機(jī)刀具進(jìn)行激光表面處理后其淬硬層可以得到極細(xì)小的馬氏體組織，硬度提高為878HV;可使刀片的磨損量減小，使用壽命延長(zhǎng)。

　　二、仿生學(xué)的應(yīng)用。

 

　　人們發(fā)現(xiàn)，生物體表面的特殊結(jié)構(gòu)能有效降低自身與泥土的粘附和磨損。因此仿生學(xué)在農(nóng)機(jī)土壤工作件上的應(yīng)用日益受到重視。例如，自然界中生物的非光滑體表具有優(yōu)良的減阻和耐磨效應(yīng)，據(jù)此研發(fā)了仿生非光滑犁壁。田間測(cè)試表明，仿生非光滑犁壁與普通光滑犁壁相比，具有明顯的減阻耐磨效果。國(guó)外有人研發(fā)出了具有優(yōu)異自潤(rùn)滑性能的仿生聚合物抗磨材料超高分子量聚乙烯；還有人研制了基于幾何非光滑織構(gòu)表面耐磨性仿生表面，發(fā)現(xiàn)其具有減小土壤滑動(dòng)阻力和高耐磨性雙重優(yōu)點(diǎn)。通過激光雕刻技術(shù)在鑄鐵表面加工出凹坑點(diǎn)狀、條紋狀和網(wǎng)狀非光滑形態(tài)，與光滑試樣相比，能顯著提高試樣的耐磨性。另?yè)?jù)報(bào)道，根據(jù)蜣螂等土壤動(dòng)物體表形態(tài)，研制的仿生非光滑推土板，具有顯著優(yōu)于光滑曲面的降阻減磨作用，從而提高了推土板的耐磨性能。

 

　　三、提高用材耐磨性。

 

　　國(guó)外制造農(nóng)機(jī)主要耐磨件的鋼材，除少數(shù)合金鋼外，大部分采用含碳0.5%～1.0%的碳素鋼和含碳0.3%～0.6%的中碳硅錳鋼制造。這些耐磨件經(jīng)整體熱處理，具有較高的耐磨性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)韌性，達(dá)到較高的使用壽命。陶瓷材料具有高硬度和高耐磨性，用在農(nóng)機(jī)耐磨件上，比傳統(tǒng)材料具有無(wú)可爭(zhēng)辯的優(yōu)越性。將涂有陶瓷材料的圓形金屬薄膜固定在圓形犁的兩側(cè)，取得了較好的減粘降阻效果。

 

　　近年來(lái)，各種復(fù)合材料的研究逐漸增多。采用消失模鑄滲工藝在鑄鋼犁鏵表面制備WC顆粒增強(qiáng)鋼基復(fù)合材料耐磨層，其硬度是基體的1.7倍，耐磨性是基體的2.97倍；利用鑄滲法在農(nóng)機(jī)常用材料鑄鐵基體上制得鑄鐵基硼化物增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料，可使其耐磨粒磨損性能顯著提高。(鋼研）