普通农用刀具磨损严重,刀刃钝化增加切削阻力,降低刀具的锋利度和犁耕效率。若使用高耐磨材料或利用强化工艺,虽然可以提高刀具的抗磨损性能,但仍无法解决刀具的自锐性难题。为此,本课题利用WC和Ni基合金粉末的混合物在45钢刀具上制备单面涂层,旨在让刀具两个面的硬度不同,使得两面的磨损速率不同以达到自锐的目的,为改善农用刀具自锐性和制造高寿命刀具提供了理论和试验依据。本课题完成了以下具有创新意义的工作:(1)30%WC和70%Ni基合金粉末的DTA热分析发现:该混合物的开始熔化温度是901.5℃,最终熔化温度是1029℃,与Ni基合金粉末相比分别降低了33℃和15℃,有利于减少WC的分解。(2)通过不同的钎涂工艺比较发现:1150℃下保温30s的钎涂工艺既能保证Ni基合金熔化完全,又能减少WC颗粒的热损伤。组织观察表明,WC不仅是涂层的硬质相,也起到孕育形核、细化晶粒的效果,使得Ni基合金对WC的把持强度提高。(3)涂层厚度不同的刀具的耕犁模拟试验表明,不同厚度的涂层对刀具保护作用不同,也会影响刀刃的曲率变化。只有合适的厚度才能使得刀具具有良好的自锐性能。本课题试验条件下,涂层厚度为60μm的刀具更锋利,自锐性能好,80μm的刀具次之,然后是100μm的刀具、40μm的刀具和无涂层的刀具。(4)不同热处理后的刀具的耕犁模拟试验表明,淬火处理所制作的单面涂层刀具可以在长时间内保持刀刃处于一个曲率半径较小的状态,刀具寿命高;而淬火+600℃回火处理所制作的单面涂层刀具基体和涂层硬度差最大,刀具的自锐性能明显,切割阻力低,因此磨损降低,刀具的使用寿命有所提高。正火处理和淬火+400℃回火处理的刀具自锐性能和寿命相当。