沈春蕾

现代化农业生产趋势是向大规模、机械化、集约化、智能精准方向发展，其中采用大马力机械进行耕、种、收等作业是实现现代农业的物质技术基础。大马力机械作业对农机配件提出了非常高的要求。

目前，我国大马力农机具因材质差、磨损快寿命短，频繁更换费钱、费时，常因配件短缺耽误农时，严重影响了我国现代化农业进程。因此，研究开发性能优异的新型耐磨材料、大幅度提高易磨损件的使用寿命，是当前我国急需解决的问题。

为提高我国现代化农业水平，中国科学院启动了《中国科学院现代农业示范计划》项目，中科院金属所承担了高性能耐磨犁铧的研制任务。

金属所特殊合金课题组的科研人员突破传统思维，在球墨铸铁中引入一定体积的碳化物，解决了碳化物组织的引入与调控技术、球化效果差、热处理工艺窗口的控制等难题，完成了具有高硬度、较好韧性的新型球墨铸铁的组织设计和成分优化（该新型耐磨材料简称CADI）。检测结果表明，CADI材料的耐磨性提高了1倍，且具有一定的冲击韧性。

在沈阳军区双山农场的现场考核结果表明：中科院金属研究所研制的CADI犁铧实际使用寿命提高了1倍。“CADI作为铸造材料，在冲击要求不高的环境下其使用性能优势明显。”项目负责人闫德胜研究员说。

农机配件不仅要与土壤接触，还时常要与沙石发生撞击，尤其是土壤条件恶劣的条件下，高速运转的农机配件容易在撞击过程中发生断裂而失效。因此，许多农机配件在高耐磨性的同时，仍需要较高的抗冲击性能。

特殊合金课题组在开展上述项目的同时，研制开发了一种耐磨高强高韧合金钢。“这种合金钢是在硼钢的基础上，通过添加微合金化元素，引入细小碳化物，进一步提高硬度的同时，对冲击韧性影响较小。”闫德胜说，“该合金具有良好的综合性能，兼具高的耐磨性和良好的耐冲击性能。”

利用这种耐磨高强高韧合金钢，金属所制备了圆盘耙、旋耕刀、波纹盘和铧式犁等农用机械。目前，国内多家农场装车的对比考核结果表明，自制产品的使用寿命普遍是国产平均水平的2倍以上，其中铧式犁更是达到了5-10倍。

闫德胜指出，相关农用机械产品已经在包括呼伦贝尔农垦（谢尔塔拉、特泥河农场等）、沈阳军区直属农场（双山、老莱基地等）、新疆建设兵团和江苏农垦（黄海、新洋、新曹、琼港和江心沙等）等地开展了示范应用，使用效果反馈良好，得到了各农场的认可。

截至目前，中国科学院金属研究所研制的犁铧、铧式犁、圆盘耙、波纹盘、割草刀片等产品，均掌握了工业化生产技术。“这些产品的使用性能达到国际先进水平，而成本不到进口的一半，具有显著的经济效益和社会效益，可推进实现国产农机耐磨部件的升级换代。”闫德胜说。