李成華
(濟(jì)南市長清區(qū)雙泉鎮(zhèn)人民政府,山東 濟(jì)南 250303)
表面工程技術(shù)是一種通過對材料表面進(jìn)行改變,以改善材料性能的技術(shù)。它可以通過多種方法,如表面修復(fù)、表面潤滑和防黏附、表面硬化和強(qiáng)化、表面涂層、表面檢測和分析等來實(shí)現(xiàn)。表面工程技術(shù)的目標(biāo)是在不改變材料體積的前提下,通過對材料表面進(jìn)行處理來提高其性能。這些性能包括耐磨性、耐腐蝕性、硬度、抗疲勞性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等等。表面工程技術(shù)可以通過對材料表面進(jìn)行化學(xué)、物理或機(jī)械處理來實(shí)現(xiàn)對其性能的調(diào)控和改善,應(yīng)用非常廣泛,可以用于汽車、航空、航天、醫(yī)療器械、機(jī)械制造等領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,表面工程技術(shù)可以用于農(nóng)機(jī)的制造和維修,以提高農(nóng)機(jī)的工作效率和使用壽命,降低維修成本[1]。
表面工程技術(shù)可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,其中常見的分類方法有:1)材料分類,包括金屬材料、非金屬材料、高分子材料等;2)處理工藝分類,包括化學(xué)處理、物理處理、熱處理、機(jī)械處理等;3)功能分類,包括防腐蝕、防磨損、防黏附、導(dǎo)電等;4)應(yīng)用分類,包括汽車、機(jī)械、航空、電子等領(lǐng)域。
1)定制化處理。表面工程技術(shù)能夠根據(jù)不同材料和性能的需求進(jìn)行定制化處理,以達(dá)到所需的改善性能的效果。不同的材料和性能需要不同的處理方法,表面工程技術(shù)能夠提供多種處理方案,以滿足不同客戶的需求。
2)不改變基本性質(zhì)。表面工程技術(shù)通常只對材料表面進(jìn)行處理,不會改變其體積和基本性質(zhì),從而保持了原材料的基本特性。
3)處理成本低。表面工程技術(shù)相對于其他材料改性技術(shù)來說,處理成本較低。其處理過程相對簡單,只需對材料表面進(jìn)行處理,不需要對整個材料進(jìn)行處理,因此所需的成本相對較低[2]。
4)高性能穩(wěn)定性。表面工程技術(shù)處理后的材料具有較高的性能穩(wěn)定性和耐久性,能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境和長期使用要求,保持改善的性能,有效延長使用壽命。
5)提高附加值和競爭力。表面工程技術(shù)處理后的材料具有較高的附加值和市場競爭力。通過表面工程技術(shù)的處理,材料的性能可以得到改善,從而提高了其使用價值和市場競爭力,為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
農(nóng)機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要工具,在使用過程中經(jīng)常處于惡劣的環(huán)境中,比如高溫、高濕、高腐蝕等環(huán)境,易受到磨損和腐蝕,從而縮短使用壽命。因此,延長農(nóng)機(jī)的使用壽命是農(nóng)機(jī)維修中的一個重要工作。
采用表面工程技術(shù)對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行處理,是一種有效的方法,可以增強(qiáng)農(nóng)機(jī)表面的耐磨性和耐腐蝕性,從而延長農(nóng)機(jī)使用壽命。具體來說,表面工程技術(shù)可以采用以下方式對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行處理:1)鈍化處理。鈍化是一種防腐蝕的處理方法,可以通過對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行化學(xué)處理,形成一層致密的鈍化膜,從而提高農(nóng)機(jī)表面的耐腐蝕性能,延長使用壽命。2)滲碳處理。滲碳是一種提高材料表面硬度和耐磨性的方法,可以通過將碳元素滲透到農(nóng)機(jī)表面,形成一層高硬度的滲碳層,從而提高農(nóng)機(jī)表面的耐磨性和使用壽命。3)涂層處理。涂層是一種常用的表面工程技術(shù),可以對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行涂層處理,形成一層具有特殊性能的薄膜,比如抗磨損、耐腐蝕、防黏附等性能,從而提高農(nóng)機(jī)的使用壽命。4)氮化處理。氮化是一種提高材料表面硬度和耐磨性的方法,可以通過將氮元素滲透到農(nóng)機(jī)表面,形成一層高硬度的氮化層,從而提高農(nóng)機(jī)表面的耐磨性和使用壽命。
除了能夠延長農(nóng)機(jī)使用壽命外,表面工程技術(shù)還能夠提高農(nóng)機(jī)的工作效率。具體來說,表面工程技術(shù)可以對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行涂層處理,從而提高其表面光滑度和防黏附性,減少表面黏附物,進(jìn)而提高農(nóng)機(jī)的工作效率和生產(chǎn)能力。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)機(jī)表面經(jīng)常會被一些污物和顆粒物附著,影響農(nóng)機(jī)的正常工作和生產(chǎn)效率[3]。通過表面工程技術(shù),可以對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行涂層處理,形成一層光滑、防黏附的涂層,有效地減少表面附著物,提高農(nóng)機(jī)的工作效率和生產(chǎn)能力。例如,在農(nóng)機(jī)的耕作部件表面進(jìn)行涂層處理,可以形成一層具有防黏附性能的涂層,減少表面的附著物,提高耕作效率和質(zhì)量;在農(nóng)機(jī)的輸送部件表面進(jìn)行涂層處理,可以形成一層光滑的涂層,減少表面的顆粒物,提高輸送效率和生產(chǎn)能力。此外,表面工程技術(shù)還可以通過變化涂層的色彩來提高農(nóng)機(jī)的能見度,增加農(nóng)機(jī)在夜間和低能見度條件下的識別率,提高農(nóng)機(jī)的安全性和可靠性。因此,表面工程技術(shù)不僅能夠延長農(nóng)機(jī)的使用壽命,還能夠提高農(nóng)機(jī)的工作效率和生產(chǎn)能力,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支持。
除了能夠延長農(nóng)機(jī)使用壽命和提高工作效率外,表面工程技術(shù)還能夠減少農(nóng)機(jī)的維修成本。在農(nóng)機(jī)使用過程中,由于表面的磨損和腐蝕等原因,常常需要進(jìn)行維修或更換部件。具體來說,表面工程技術(shù)可以有效地提高農(nóng)機(jī)表面的耐磨性和耐腐蝕性,減少農(nóng)機(jī)表面的磨損和腐蝕,從而減少維修或更換部件的頻率和成本[4]。例如,對農(nóng)機(jī)的摩擦部件表面進(jìn)行處理,可以有效地提高其耐磨性和抗腐蝕性,從而降低摩擦部件的磨損和腐蝕;在農(nóng)機(jī)的噴涂部件表面進(jìn)行處理,可以形成一層具有良好耐腐蝕性的涂層,防止噴涂部件的腐蝕,減少維修和更換部件的成本。
表面工程技術(shù)是一種新興的技術(shù)手段,可以為農(nóng)機(jī)制造業(yè)提供新的技術(shù)支持,推動其向高端化、智能化方向發(fā)展,提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。隨著農(nóng)機(jī)制造業(yè)的不斷發(fā)展和升級,對于農(nóng)機(jī)的質(zhì)量、效率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求也越來越高。表面工程技術(shù)作為一種新型的技術(shù)手段,能夠提高農(nóng)機(jī)表面的耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞性,從而提升農(nóng)機(jī)的質(zhì)量和性能,促進(jìn)農(nóng)機(jī)制造業(yè)的升級和發(fā)展。在農(nóng)機(jī)制造過程中,采用表面工程技術(shù)可以對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行改良和優(yōu)化,提高其性能和質(zhì)量,從而滿足不同領(lǐng)域的需求。例如,在農(nóng)機(jī)制造過程中,可以采用噴涂、鍍膜、熱噴涂等表面工程技術(shù),對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行涂層處理和加工,使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有更好的性能和質(zhì)量。同時,表面工程技術(shù)還可以為農(nóng)機(jī)制造業(yè)提供更加高效的生產(chǎn)工藝和技術(shù)手段,從而提升農(nóng)機(jī)制造業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。例如,在農(nóng)機(jī)制造業(yè)中,采用噴涂工藝可以大大提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本和能耗[5]。
在農(nóng)機(jī)維修中,表面工程技術(shù)可以應(yīng)用于多個方面,從而提高農(nóng)機(jī)的維修質(zhì)量和效率,降低維修成本和故障率,具體應(yīng)用包括以下幾個方面。
農(nóng)機(jī)在長期使用過程中,經(jīng)常會受到磨損和腐蝕的影響,從而導(dǎo)致表面出現(xiàn)破損、劃痕和銹蝕等問題,降低了使用壽命和性能。為了修復(fù)和保護(hù)農(nóng)機(jī)表面,表面工程技術(shù)可以采用多種方法進(jìn)行處理。
首先,采用噴涂方法可以在農(nóng)機(jī)表面形成保護(hù)涂層,防止表面進(jìn)一步受到磨損和腐蝕的侵害。常見的噴涂材料包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯等,這些材料可以形成耐磨、耐腐蝕的保護(hù)膜,有效地延長農(nóng)機(jī)的使用壽命。其次,涂覆方法可以利用熱噴涂、電鍍、鍍鉻等技術(shù)將金屬材料或者合金材料涂覆在農(nóng)機(jī)表面,形成一層具有良好耐磨性、耐腐蝕性和導(dǎo)熱性能的涂層。這種方法可以有效地提高農(nóng)機(jī)的表面硬度和抗磨損性能,從而延長其使用壽命。最后,采用鍍膜方法可以在農(nóng)機(jī)表面形成一層具有防腐、防氧化和耐磨性能的鍍層,常見的鍍層材料包括鉻、鎳、鈷、鋅等[6]。這種方法可以有效地防止農(nóng)機(jī)表面的腐蝕和氧化,保護(hù)農(nóng)機(jī)的表面不受外界環(huán)境的影響,延長農(nóng)機(jī)的使用壽命。
表面工程技術(shù)在農(nóng)機(jī)維修中的另一個應(yīng)用就是表面潤滑和防黏附。農(nóng)機(jī)在工作過程中,常常需要潤滑以減少摩擦,提高工作效率和質(zhì)量。而表面黏附物的附著會導(dǎo)致農(nóng)機(jī)卡滯、運(yùn)行不穩(wěn)定,進(jìn)而影響工作效率和質(zhì)量。因此,采用表面工程技術(shù)對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行潤滑和防黏附處理,可以有效地解決這些問題。常見的表面潤滑和防黏附技術(shù)包括表面涂覆和鍍膜[7]。表面涂覆是指在農(nóng)機(jī)表面涂覆一層低摩擦系數(shù)的材料,例如聚四氟乙烯、涂料等,以減少表面的摩擦系數(shù)和表面黏附物。而鍍膜技術(shù)是在農(nóng)機(jī)表面鍍覆一層硬度高、摩擦系數(shù)低、耐磨性強(qiáng)的材料,例如氮化物、碳化物等,以提高表面的耐磨性和耐腐蝕性,減少表面黏附物。另外,在農(nóng)機(jī)維修中,表面潤滑和防黏附技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高農(nóng)機(jī)的工作效率和生產(chǎn)能力。例如,在農(nóng)機(jī)零件表面涂覆聚四氟乙烯或涂料后,可以減小摩擦系數(shù),提高農(nóng)機(jī)運(yùn)行速度和工作效率。而在農(nóng)機(jī)表面鍍膜后,可以提高其耐磨性和耐腐蝕性,降低農(nóng)機(jī)維修成本和部件更換頻率。
表面硬化和強(qiáng)化是表面工程技術(shù)在農(nóng)機(jī)維修中的常見應(yīng)用。農(nóng)機(jī)在工作中需要承受各種外部因素的影響,如重物的壓力、磨損、沖擊等,這些因素往往會導(dǎo)致農(nóng)機(jī)表面發(fā)生塑性變形或損傷。表面硬化和強(qiáng)化的目的是通過增強(qiáng)農(nóng)機(jī)表面的硬度和強(qiáng)度來提高其抗磨損和抗沖擊性能,從而延長其使用壽命。表面硬化和強(qiáng)化的方法有很多種,其中熱噴涂和離子滲透是較常用的方法之一[8]。熱噴涂是通過將高熔點(diǎn)金屬材料噴涂在農(nóng)機(jī)表面,使其與基材形成一層堅(jiān)硬的涂層,從而提高表面硬度和耐磨損性的方法。離子滲透是通過將離子注入農(nóng)機(jī)表面,使其在表面形成一層高硬度的合金層,從而提高表面強(qiáng)度和抗沖擊性的方法。表面硬化和強(qiáng)化可以應(yīng)用于農(nóng)機(jī)的各個部位,如發(fā)動機(jī)缸體、傳動軸、輪胎輪輞等,可以有效地提高農(nóng)機(jī)表面的耐磨損性和抗沖擊性,延長其使用壽命。同時,表面硬化和強(qiáng)化也可以提高農(nóng)機(jī)的工作效率和生產(chǎn)能力,降低維修成本,推動農(nóng)機(jī)制造業(yè)的升級和發(fā)展[9]。
表面工程技術(shù)在農(nóng)機(jī)表面的檢測和分析方面具有重要的作用。其可以通過對農(nóng)機(jī)表面進(jìn)行形貌觀察、化學(xué)分析、物理分析等,快速準(zhǔn)確地檢測出表面的質(zhì)量問題和故障,并處理和解決問題。表面形貌觀察主要通過顯微鏡、掃描電子顯微鏡等設(shè)備,對農(nóng)機(jī)表面的形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析,以發(fā)現(xiàn)表面的破損、劃痕、裂紋等問題。化學(xué)分析主要通過化學(xué)分析儀器和設(shè)備,對農(nóng)機(jī)表面的成分和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)表面的腐蝕、氧化等問題,為后續(xù)的處理提供依據(jù)[10]。物理分析主要通過金相顯微鏡、硬度計(jì)等設(shè)備,對農(nóng)機(jī)表面的物理性質(zhì)進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)表面的硬度、強(qiáng)度等問題。通過表面工程技術(shù)的檢測和分析,可以及時發(fā)現(xiàn)農(nóng)機(jī)表面的問題,并針對不同的問題采取相應(yīng)的處理方法,提高農(nóng)機(jī)的維修質(zhì)量和效率。同時,表面工程技術(shù)在農(nóng)機(jī)維修中的應(yīng)用也可以積累大量的技術(shù)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)的農(nóng)機(jī)維修提供參考。
因此,在農(nóng)機(jī)維修中應(yīng)用表面工程技術(shù)可以提高農(nóng)機(jī)的維修質(zhì)量和效率,降低維修成本和故障率,推動農(nóng)機(jī)制造業(yè)向高端化、智能化方向發(fā)展,提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的核心競爭力和市場占有率。
在農(nóng)機(jī)制造業(yè)中,表面工程技術(shù)可以應(yīng)用于農(nóng)機(jī)的修復(fù)、保護(hù)、潤滑、防黏附、硬化和強(qiáng)化等方面,提高農(nóng)機(jī)的使用壽命和性能,進(jìn)一步推動農(nóng)機(jī)制造業(yè)向高端化、智能化方向發(fā)展。同時,表面工程技術(shù)還可以用于農(nóng)機(jī)表面的檢測和分析,幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,提高維修質(zhì)量和效率??梢灶A(yù)見,隨著表面工程技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,它將在農(nóng)機(jī)制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用,為推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程作出更大的貢獻(xiàn)。