植物材料对金属材料的磨损是影响农业机械、饲料加工机械使用寿命的主要原因之一。我国采用加工配合饲料的环模制粒机生产的苜蓿草颗粒,作为苜蓿饲草产品加工利用的主要方式,已解决了苜蓿产业化生产中贮藏、运输及饲喂的问题。但是,由于苜蓿的物理机械性能与普通饲料不同,在用颗粒机加工苜蓿草颗粒的生产实践中,颗粒机环模的磨损非常严重,环模的使用寿命缩短。同时,环模选材多以优质合金钢为原材料,其成本昂贵,这无形中增加了饲料企业产品的生产成本。本课题就环模的磨损问题,在三体磨料磨损试验机上模拟环模工况,以60Si2Mn钢为被磨材料,进行苜蓿草粉的磨料磨损试验。通过分析60Si2Mn钢的热处理特性,制定不同的热处理方案,研究了60Si2Mn钢在不同热处理后的机械性能和金相组织。以及钢的硬度、冲击韧性和金相组织对60Si2Mn钢抗苜蓿草粉磨损性能的影响。经过试验分析,最终得出以下结论:1.60Si2Mn钢经900℃奥氏体化后,在不同温度进行等温时,随着等温温度的升高,钢的硬度稍微有所下降,而冲击韧性却成倍增大。从热处理后钢的金相组织分析,由马氏体和下贝氏体以一定比例混合而成的组织为主的60Si2Mn钢的综合机械性能较好。2.综合60Si2Mn钢冲击韧性、硬度和磨损试验进行分析,在不同的热处理工艺中,试件A6采用的工艺(900℃奥氏体化,310℃等温30min,160℃低温回火)最好。3.在本试验条件下,热处理后的60Si2Mn钢的磨损性能提高了14%-37%。4.以磨损试件的平均磨损量进行分析,苜蓿草粉对60Si2Mn钢的磨损量与钢的硬度和冲击韧性之间并无明显的规律可循。5.在一般情况下,硬度、韧度的提高可以增加材料的耐磨性。但在在软磨料磨损中,单一的提高材料的硬度或冲击韧性不一定能提高材料的耐磨性。在本试验条件下,硬度本身不与耐磨性成正比,但硬度、塑性、韧度的合理配合能提高60Si2Mn刚的抗苜蓿草粉磨料磨损能力,这是因为材料塑性和韧性的作用,分解磨料对材料表面的正压力,减少了磨料压入基体的可能性,从而减少了对材料的显微切削。试验表明,60Si2Mn刚对苜蓿草粉的耐磨性与钢的金相组织有直接的联系。6.从磨损形貌上分析得到60Si2Mn钢抗苜蓿草粉的磨料磨损机理主要还是微观切削磨损。