1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会生产力和生产效率的提高，甘蔗粉碎机被广泛运用于甘蔗的加工生产过程中，为人们的生产生活带来了极大的方便。在制蔗糖过程中，甘蔗粉碎刀片是甘蔗粉碎机的关键易损部件，其使用性能直接影响着甘蔗粉碎机的工作效率及其运行成本[1]。甘蔗进入榨机之前，需经过预砍、撕解、粉碎后方进入榨机，由于连续不断的工作，刀片与作物的接触与摩擦会使刀片损耗很快[2]，如何大幅度提高其耐磨性和使用寿命一直是蔗糖制造业亟待解决的关键技术问题之一。为了提高甘蔗粉碎刀片的耐磨性能，除了选用耐磨性和硬度较高的钢材（如65mn、65simn等）用做刀片外，我们还需对钢材进行正确的热处理，如表面淬火和化学热处理[3]。但这样仍不耐磨，特别是刀尖部位，容易被磨损，对生产十分不利。在现有技术的基础上，目前普遍采用的方法是在甘蔗粉碎刀片刃部位堆焊耐磨层以提高耐磨性和使用寿命[2,4,5]。

相关研究表明，在应用管装碳化钨堆焊焊条进行堆焊的过程中，电弧和熔池的热作用造成碳化钨颗粒分解的问题十分严重碳化钨颗粒分解会造成其有效尺寸减小、高硬度丧失的问题，并降低了堆焊层的耐磨性；而分解出的碳和钨进入熔池，会增大堆焊层金属淬透性，是堆焊层金属硬度增加，并有二次碳化物析出，容易在堆焊金属中形成裂纹。工程界普遍认为，碳化钨颗粒在堆焊过程中的分解是很难避免的，另外，由于碳化物的密度远高于熔池金属，堆焊时碳化钨颗粒沉底也是一个很严重的问题[7,12]。

因此要根据需要采取合适的表面处理技术制备wc堆焊耐磨层。近年来，材料表面技术受到关注。表面改性的主要方法有：激光熔敷、等离子熔敷和感应熔敷等技术，但这些方法不仅设备费用高，操作维护复杂，在应用上有很大的局限性，而且获得的涂层质量难以达到使用要求[13]。相比较，氩弧熔敷技术同样可以有效地提高熔敷材料表面硬度，改善材料表面耐磨性，具有高沉积效率，而且具有投资和运行费用低、操作方便、结合牢固等优点，非常适合工业应用[12,15]。现有技术基础上，常使用通过激光熔覆或电弧喷涂直接添加到合金粉末中的wc颗粒来制造具有优异耐磨性的复合材料[16]。

2. 研究的基本内容与方案

材料表征：用金相显微镜对氩弧熔敷铁基wc涂层进行显微组织分析，观察熔敷层面结合状况；用显微硬度测量计测量熔敷层与基体结合区附近硬度梯度。

2.2 研究目标

1、掌握氩弧熔敷铁基wc涂层的制备方法；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：甘蔗粉碎刀氩弧熔敷铁基wc涂层制备工艺设计、材料准备与操作练习；

第6－8周：甘蔗粉碎刀氩弧熔敷铁基wc涂层的实验样品制备。

4. 参考文献（12篇以上）

[2]黄超. 制蔗糖用撕解机耐磨刀片及其制造方法:, cn102071265a[p]. 2011.

[3]王蕾,张静浩.耐磨材料及其应用[m].湖北:湖北科学技术出版社,2004.

[4] wang z t, zhu s k, feng f, et al. microstructure and wear resistance of nanostructure wc composite coatings prepared by argon arc cladding injection[j]. advanced materials research, 2015, 1082:480-483.