旋耕刀工作时主要的失效形式为断裂和磨损，其中尤以磨损为主，而在诸多磨损形式中，旋耕刀以磨粒磨损为第一位，占总磨损量50％以上。作为农机中的主要工作部件，尽管成本不高，但因其易磨损以及更换等原因，降低了设备的可靠性和工作效率,增加了设备的使用和维护成本，因此提高这一部件的耐磨性是农机刀具材料与工艺研究的重要方向之一。目前提高旋耕刀耐磨性主要方法有改善热处理工艺、新材料的开发以及运用表面改性技术等几个方面，本文采用了激光束、电子束两种高能束技术以及热喷涂表面改性技术，针对60Si2Mn开展表面强化研究，通过组织、结构观察残余应力检测和摩擦磨损实验，探讨不同表面改性工艺获得组织与性能特征，进而对比了土槽台架试验条件下的不同处理状态旋耕刀的相关性能，获得以下结果：　　（1）激光束照射后表层形成改性层，随着激光功率越大，层深越大；当激光达到1600W-1900W范围时，表面改性机制由激光淬火转变为激光熔凝；不同功率下，试样表面硬度在700～900HV0.2之间变化，比基体提高23%~43%，截面硬度随组织规律性变化；通过夏比冲击试验得到的冲击断口在重熔区呈现细晶下的准解理断口形貌，在相变硬化区断口为准解理断口；摩擦系数在激光淬火时呈上升趋势，激光熔凝呈下降趋势，磨损主要方式为磨粒磨损，在1900W时体积磨损量最小。　　（2）经电子束照射后试样表面有熔坑形貌形成，随着加速电压的增大，熔坑的数量由多变少，直径由小变大；通过对比基体的表面粗糙度(Ra为0.78μm)发现，电子束照射后试样的粗糙度减小同时材料表层有3μm左右的重熔层形成，试样的表面硬度有所上升；通过夏比冲击试验得到的冲击断口在重熔区呈现准解理断口形貌，同时存在少量韧窝；摩擦系数变化也比较平缓，磨损主要方式为磨粒磨损，体积磨损量在27KV时最小。　　（3）采用电弧喷涂制备得到的耐磨涂层，同由火焰喷涂制备的ZrO2涂层相比，ZrO2涂层与Ni-Al涂层界面结合较好，但耐磨涂层组织更加致密均匀；耐磨涂层的表面硬度达到1037HV0.2，比基体的表面硬度提高近一倍(93%)，比ZrO2涂层表面硬度提高28%；耐磨涂层表层硬度最高可达1202HV0.2；相比于基体的摩擦系数0.519，耐磨涂层平均摩擦因数为0.226，下降56%，ZrO2涂层平均摩擦系数为0.531，较基体摩擦系数增大；基体60Si2Mn钢经摩擦磨损实验后得出磨损主要方式为磨粒磨损，耐磨涂层主要磨损方式为微观断裂机制下的磨粒磨损，ZrO2涂层主要磨损方式为黏着磨损。耐磨涂层硬度高，体积磨损量小，为基体试样的40%，ZrO2涂层的体积磨损量增大。　　（4）对以上不同表面工艺处理后的旋耕刀进行了土槽台架磨损试验，结果表明，三种表面改性技术都可以有效提高旋耕刀的耐磨性，当功率为1900W时，耕刀的磨损量最少，耐磨性最好，其中旋耕刀表面采用双面激光束处理时要优于单面处理；而对于电子束和热喷涂处理，对侧切刃内侧处理要优于对侧切刃外侧进行处理，同时加速电压为30KV时，磨损量要少于27KV。