随着保护性耕作技术的推广,用深松代替翻耕已得到广泛的应用,深松铲用量逐年增大。深松铲深松作业时,其铲尖受到土层强烈的磨损,磨损大、寿命短,严重影响了生产效率,造成了许多不必要的损耗和能源浪费。因而研究和剖析深松铲尖的失效机理,并针对其失效原因对深松铲进行改良和优化是有深远意义的。目前我国使用最广泛的农机刀具材料为65Mn,该类刀具的耐磨性和使用寿命难以满足农机具长时间、高强度的作业要求,失效频繁、价格较高,已经成为影响农业生产主要问题之一。因此,合理地运用表面工程,在使用广泛、价格低廉的普通碳钢材质的表面制备强韧性涂层,来提高其使用寿命具有重要的现实意义。本文主要研究应用等离子熔覆工艺,在深松铲尖表面制备镍基复合涂层(Ni60+50%WC),通过正交试验、多因素方差分析和磨损试验,可得出制备(Ni60+50%WC)镍基复合涂层的最佳工艺参数:工作电流为130A,送粉速率为40g/min,扫描线速度为130mm/min,离子气体流量为0.8m3/h,喷嘴距工件表面距离为10mm。利用KYKY-2800型扫描电镜、光学显微镜、HSR-2M往复式摩擦磨损试验机、显微硬度计和电化学反应池对熔覆层的显微组织、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行了测试。试验结果表明:(1)经过等离子熔覆工艺处理过的熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合,具有很好的结合强度。(2)经过等离子熔覆工艺处理过的熔覆层近表区域显微硬度最大为HV0.51321,其显微硬度约为基体显微硬度的4倍,熔覆层的摩擦系数约为基体摩擦系数的1/2,等离子熔覆工艺处理后的熔覆层表现出良好的耐磨性。(3)经过动电位电化学腐蚀试验结果表明,在3.5%Nacl溶液中,WC镍基复合涂层的腐蚀速率为0.04979g·m-2·h-1,约为基体腐蚀速率的1/4,和基体相比具有更好的耐蚀性。以最佳工艺参数对原深松铲进行等离子熔覆处理,进行了实际田间试验,并与传统焊条工艺处理的深松铲做对比,得出经过最佳工艺处理后的深松铲的耐磨性是处理前的2倍左右,使用寿命得到了显著提高,虽然制备成本相比传统工艺贵了四分之一,但从经济效益综合考虑得出,此工艺可以用于深松铲表面的耐磨强化处理。