Производство рабочих органов почвообрабатывающих машин, имеющих высокий ресурс, является одной из важнейших задач развития отечественного сельхозмашиностроения.
Разработка новых материалов и технологий, в частности, создания высокопрочных износостойких покрытий в сочетании с применением перспективных материалов в значительной степени определяет технический уровень новой техники.
Разработка импортозамещающих твердых сплавов и покрытий из них позволит улучшить эксплуатационные и ресурсные характеристики наиболее нагруженных деталей сельскохозяйственных машин до уровня конкурентоспособности с ведущими зарубежными производителями, а по критерию «цена — качество» — превысить этот уровень [1].
В настоящее время в отечественном сельхозмашиностроении применяются в основном традиционные материалы: стали 45, 65Г лемешная сталь Л53 и им подобные. Проведенный анализ материалов деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин известных зарубежных фирм показывает, что значения их пределов прочности равны 2800–3200 МПа,текучести — 1500–2000 МПа, твердости — 47–55 HRC. Отечественные материалы для рабочих органов имеют характеристики в 1,5–1,7 раза ниже (1800–2500, 1100–1500 МПа, 38–42 HRC соответственно). Поэтому параметры износостойкости материалов и долговечности рабочих органов сельхозмашин российского производства уступают лучшим зарубежным аналогам, что связано, помимо материаловедческих, с особенностями конструкций рабочих органов зарубежных производителей [2].
Проведенные исследования разных сталей, изготовляемых металлургической промышленностью России, показали, что наилучшими характеристиками по сравнению с зарубежными аналогами обладают стали «Прометей 1200» и «Прометей 1500», а по критерию «цена — качество» наилучшей для изготовления тяжело нагруженных рабочих органов сельхозмашин, в частности лемехов, плугов, является сталь 30ХГСА (табл. 1) [3].
При выборе способа упрочнения лемехов принимались во внимание следующие факторы: максимально возможная толщина упрочненного слоя, проплавление твердого сплава в основной металл, адгезия твердого сплава в основной металл, производительность технологического процесса, критерий «цена — качество».