Изнашивание рабочих органов почвообрабатывающей техники — серьезная проблема, приводящая к значительным экономическим потерям в сельском хозяйстве. Неравномерное истирание лезвий плугов, дисковых борон, культиваторов и других инструментов снижает качество обработки почвы, повышает энергозатраты, простои техники и, как следствие, стоимость сельскохозяйственной продукции. Процесс износа зависит от множества факторов, которые тесно взаимосвязаны и оказывают комплексное воздействие.
В первую очередь, это характеристики почвы: ее механический состав (содержание глины, песка, камней); влажность; плотность; абразивность. Каменистые почвы, например, вызывают интенсивное абразивное изнашивание, приводя к сколам и затуплению рабочих органов. Высокая влажность, напротив, способствует адгезионному износу, когда частицы почвы прилипают к поверхности металла и сдирают его. Плотность почвы влияет на величину контактного давления, что также определяет интенсивность износа. Грубые почвы с большим содержанием крупных фракций вызывают ударные нагрузки, ускоряющие разрушение рабочих органов. Кроме того, на износ влияет химический состав почвы: присутствие агрессивных солей или кислот может вызвать коррозию и ускорить разрушение материала [1–5].
Одним из перспективных направлений развития технологии упрочнения быстроизнашиваемых деталей дуговой наплавкой твердыми сплавами является нанесение износостойких покрытий в виде прямолинейных, дуго- или кольцеобразных валиков, ширина которых меньше расстояния между ними, что изменяет геометрические параметры поверхности трения (рис. 1).
Геометрия и свойства поверхности рабочих органов также играют критическую роль. Шероховатость поверхности влияет на коэффициент трения, а следовательно, и на интенсивность износа. Оптимальная геометрия режущей кромки, обеспечивающая минимальное контактное давление и эффективное срезание почвы, является одним из ключевых факторов долговечности инструмента. Материал рабочих органов, его твердость, прочность, износостойкость — определяющие параметры, от которых зависит продолжительность их службы. Традиционно используются стали различной марки, но их износостойкость часто недостаточна для длительной эксплуатации в тяжелых условиях.