現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢(shì)是向大規(guī)模、機(jī)械化、集約化、智能精準(zhǔn)方向發(fā)展，其中采用大馬力機(jī)械進(jìn)行耕、種、收等作業(yè)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。大馬力機(jī)械作業(yè)對(duì)農(nóng)機(jī)配件提出了非常高的要求。

    目前，我國(guó)大馬力農(nóng)機(jī)具因材質(zhì)差、磨損快壽命短，頻繁更換費(fèi)錢、費(fèi)時(shí)，常因配件短缺耽誤農(nóng)時(shí)，嚴(yán)重影響了我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程。因此，研究開發(fā)性能優(yōu)異的新型耐磨材料、大幅度提高易磨損件的使用壽命，是當(dāng)前我國(guó)急需解決的問題。

    為提高我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水平，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了《中國(guó)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范計(jì)劃》項(xiàng)目，中科院金屬所承擔(dān)了高性能耐磨犁鏵的研制任務(wù)。

    金屬所特殊合金課題組的科研人員突破傳統(tǒng)思維，在球墨鑄鐵中引入一定體積的碳化物，解決了碳化物組織的引入與調(diào)控技術(shù)、球化效果差、熱處理工藝窗口的控制等難題，完成了具有高硬度、較好韌性的新型球墨鑄鐵的組織設(shè)計(jì)和成分優(yōu)化（該新型耐磨材料簡(jiǎn)稱CADI）。檢測(cè)結(jié)果表明，CADI材料的耐磨性提高了1倍，且具有一定沖擊韌性。

    在沈陽(yáng)軍區(qū)雙山農(nóng)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)考核結(jié)果表明：研制的CADI犁鏵實(shí)際使用壽命提高了1倍。“CADI作為鑄造材料，在沖擊要求不高的環(huán)境下其使用性能優(yōu)勢(shì)明顯。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人閆德勝研究員告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者。

    農(nóng)機(jī)配件不僅要與土壤接觸，還時(shí)常要與沙石發(fā)生撞擊，尤其是土壤條件惡劣的條件下，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的農(nóng)機(jī)配件容易在撞擊過程中發(fā)生斷裂而失效。因此，許多農(nóng)機(jī)配件在高耐磨性的同時(shí)，仍需要較高的抗沖擊性能。

    特殊合金課題組在開展上述項(xiàng)目的同時(shí)，研制開發(fā)了一種耐磨高強(qiáng)高韌合金鋼。“這種合金鋼是在硼鋼的基礎(chǔ)上，通過添加微合金化元素，引入細(xì)小碳化物，進(jìn)一步提高硬度的同時(shí)，對(duì)沖擊韌性影響較小。”閆德勝說，“該合金具有良好的綜合性能，兼具高的耐磨性和良好的耐沖擊性能。”

    利用這種耐磨高強(qiáng)高韌合金鋼，金屬所制備了圓盤耙、旋耕刀、波紋盤和鏵式犁等農(nóng)用機(jī)械。目前，國(guó)內(nèi)多家農(nóng)場(chǎng)裝車的對(duì)比考核結(jié)果表明，自制產(chǎn)品的使用壽命普遍是國(guó)產(chǎn)平均水平的2倍以上，其中鏵式犁更是5～10倍。

    閆德勝指出，相關(guān)農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)在包括呼倫貝爾農(nóng)墾（謝爾塔拉、特泥河農(nóng)場(chǎng)等）、沈陽(yáng)軍區(qū)直屬農(nóng)場(chǎng)（雙山、老萊基地等）、新疆建設(shè)兵團(tuán)和江蘇農(nóng)墾（黃海、新洋、新曹、瓊港和江心沙等）等地開展了示范應(yīng)用，使用效果反饋良好，得到了各農(nóng)場(chǎng)的認(rèn)可。

    截至目前，金屬所研制的犁鏵、鏵式犁、圓盤耙、波紋盤、割草刀片等產(chǎn)品，均掌握了工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。“這些產(chǎn)品的使用性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，而成本不到進(jìn)口的一半，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可推進(jìn)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)農(nóng)機(jī)耐磨部件的升級(jí)換代。”閆德勝說。