《表4 磨损阶段划分：鼹鼠趾仿生及表面热处理提高齿形开沟刀减阻耐磨性能》

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《鼹鼠趾仿生及表面热处理提高齿形开沟刀减阻耐磨性能》

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注：Ⅰ型刀为淬火中温回火；Ⅱ型刀为渗铬淬火高温回火；Ⅲ型刀为渗碳淬火低温回火；Ⅳ型刀为激光熔覆WC/Ni60A粉末合金；Ⅴ型刀为氧乙炔火焰堆焊铸造WC焊条。下同。

台架磨损试验结果如图5所示。根据图5磨损质量的变化特征，将磨损过程分为初始磨损期、急剧磨损期和平稳磨损期，如表4所示。初始磨损期主要是刀片表面经清洗以后仍残留或固着的氧化物和颗粒物质等发生磨损，由于磨损物质数量较少，该阶段磨损量增加较为平缓，约在第5 h结束。急剧磨损期是刀片的凸棱部位、形状尺寸过渡突变部位和表面粗糙度较大部位发生磨损，该阶段磨损量急剧增加并且增加趋势越来越快，又可细分为直线磨损段、指数磨损段。Ⅰ～Ⅴ型刀急剧磨损期的持续时间为22、21、16、13和13 h，其中指数磨损段持续时间为8、7、4、3和3 h，且直线、指数磨损段斜率均减小。平稳磨损期是刀片进入长期稳定工作状态，与土壤、砂粒接触部位发生磨损的阶段，该阶段持续时间最长，直到刀片磨损失效，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀磨损质量的斜率减小。由于在急剧磨损期、平稳磨损期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀磨损斜率均减小，以及Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀比Ⅰ型刀提前1、6、9和9 h进入平稳磨损期，且指数磨损段持续时间减少1、4、5和5 h，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀的耐磨性能依次提高。在第50 h时，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型刀比Ⅰ型刀的磨损质量降低14.17%、42.05%、66.98%和75.96%，也验证了这一点。因此，在淬火回火处理之前，利用元素渗入方法渗入铬和碳等强化元素，能够提高刀片的耐磨性能。渗碳处理的效果优于渗铬处理。在刀片表面熔覆耐磨层，对刀片耐磨性能的提高更加显著。Ⅴ型刀的耐磨性能最好并且优于Ⅳ型刀，因此在一定范围内提高耐磨层中WC的质量分数，可以提高刀片的耐磨性能。