未经处理的轻微磨损区相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内的失 重量减少9. 4% ;在导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度为70〈AHV〈100,应力梯度 为180〈Ae〈275时，未经处理的轻微磨损区相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内 的失重量减少13.5% ;在导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度AHV>100,应力梯度 Ae>275时，未经处理的轻微磨损区相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内的失重量 减少19.8%。因此本发明将轻微磨损区加工形成抗磨损性能提高较小的仿生表面，而严重 磨损区加工形成抗磨损性能提高较大的仿生表面。利用两种抗磨损性能不同的仿生表面的 组合以提高整体导轨表面的抗磨损性能，与此同时使表面的抗磨损性能均匀一致。
[0043] 为了使报废的铸铁导轨表面抗磨损性能均匀一致，利用激光，在导轨表面加工出 两种抗磨损性能不同的仿生表面，即为特定的耦合有两种间距变化的多结构异距双耦元仿 生单元体的仿生表面，并沿着刀具工作方向分布于导轨表面的轻微磨损区和严重磨损区。 通过磨损实验得出，控制轻微磨损区中的条状仿生耦元11(或网状仿生耦元21)的间距As 为6~10mm，深度AhS0. 3~0. 5mm较为合理，而后主要通过调整严重磨损区中的条状仿 生耦元11 (或网状仿生耦元21)的间距Bs及深度Bh，从而保证经过多结构异距仿生表面加 工后的导轨表面中轻微磨损区和严重磨损区的抗磨损性能保持均匀一致。
[0044] 假设严重磨损区的仿生表面中第一仿生耦元的间距为X，严重磨损区域的仿生表 面试样的失重量相对该区域表面未经处理试样的失重量减少Y(X100% )，根据磨损试验 所得出的实验结果进行线性拟合可以得到X与Y之间的关系式，然后可以根据该关系式对 严重磨损区中的条状仿生耦元11 (或网状仿生耦元21)的间距Bs及深度Bh进行调整，且 条状仿生耦元11表面的间距变化与网格状仿生耦元21表面的间距变化间的略微差异可 忽略不计。以条状仿生耦元为例，假设严重磨损区的仿生表面中条状仿生耦元11的间距 为X，严重磨损区域的仿生表面试样的失重量相对该区域表面未经处理试样的失重量减少 Y(X100%)。则通过实验可以得到X与Y之间的关系式：Y= -0. 075x+0. 9598。当导轨的 严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度为AHV〈70,应力梯度为Ae〈180,未经处理的轻微 磨损区相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内的失重量减少9. 4%。此时，在轻微磨损 区制备使该区域具有最佳抗磨损性能的条状仿生耦元11，该条状仿生耦元11的间距为As， 然后测定具有该间距条状仿生表面式样的轻微磨损区在单位时间内的失重量，得到轻微磨 损区的条状仿生表面试样的失重量相对该区域表面未经处理试样的失重量减少值Yas，则可 以利用公式Ybs= -0. 075As+0. 9598,和公式YBS-YAS= 9. 4,得到此时严重磨损区中条状仿 生耦元11的间距&与严重磨损区中条状仿生耦元11的间距As之间需满足的关系式：BS =As-L2 (mm);当导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度为70〈AHV〈100,应力梯度为 180〈Ae〈275时，未经处理的轻微磨损区相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内的失 重量减少13. 5%。同理，可以得到此时严重磨损区中的条状仿生耦元11的间距Bs与严重 磨损区中条状仿生耦元11的间距As之间需满足的关系式：BS=As-L8(mm);当导轨的严重 磨损区和轻微磨损区的硬度梯度AHV>100,应力梯度Ae>275时，未经处理的轻微磨损区 相比于未经处理的严重磨损区在单位时间内的失重量减少19.8%。同理，可以得到此时严 重磨损区中的条状仿生耦元11的间距&与严重磨损区中条状仿生耦元11的间距As之间 需满足的关系式：BS=As-2. 6 (mm)。
[0045] 由于严重磨损区的仿生表面中条状仿生耦元11的间距x与仿生表面试样的失重 量相对该区域表面未经处理试样的失重量减少值Y的关系式是通过实验拟合得到的，该关 系式会存在一定的误差，因此通过调整条状仿生耦元11的间距后，两个区域的抗磨损性能 仍有略微差距，为了进一步获得抗磨损性能均匀一致的仿生表面，本实验还利用调整严重 磨损区中条状仿生耦元11的深度Bh来完成。假设严重磨损区的仿生表面中条状仿生耦元 11的深度为a，严重磨损区域的仿生表面试样的失重量相对该区域表面未经处理试样的失 重量减少b(X100% )。则通过实验可以得到a与b之间的关系式：b= -0. 007a+0. 3738。 当导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度为AHV〈70,应力梯度为Ae〈180,经过调 整间距后的仿生表面的轻微磨损区相比于严重磨损区在单位时间内的失重量减少〇. 4%。 以获得最佳抗磨损性能表面为准选取轻微磨损区处的条状仿生耦元深度4后，在轻微磨 损区制备间距为As，深度为Ah的条状仿生耦元，测定失重量后，得到轻微磨损区的条状仿 生表面试样的失重量相对该区域表面未经处理试样的失重量减少值Yah。根据关系式Ybh =-0. 007Bh+0. 3738,Ybh-Yah= 0. 4,可以得到严重磨损区中条状仿生耦元11的深度B"需 满足：BH=AH+0. 57 (mm);当导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度为70〈AHV〈100， 应力梯度为180〈A e〈275时，经过调整间距后的仿生表面的轻微磨损区相比于严重磨损 区在单位时间内的失重量减少13. 5%，则严重磨损区中的条状仿生耦元11的深度仏需 满足：Bh=Ah (mm);当导轨的严重磨损区和轻微磨损区的硬度梯度AHV>100,应力梯度 A e>275时，经过调整间距后的仿生表面的轻微磨损区相比于严重磨损区在单位时间内的 失重量减少〇. 3%，则同理可以得到严重磨损区中的条状仿生耦元11的深度Bh需满足：Bh =Ah+0. 43 (mm)。
[0046] 导轨经过激光熔凝加工后表面形成条状（或网格状）仿生耦元，且与母体表面呈 平面结构，该耦元的截面呈"U"形的范围内组织发生改变，即相比于母体的组织而言，晶粒 得到细化，石墨全部转化为碳化物和马氏体，因此该耦元的塑性和硬度都较母体有一定提 高，在磨损过程中条状（或网格状）仿生耦元可有效分担母体所承载的载荷应力，起到了保 护母体的作用。另外，点状仿生耦元为经过激光高能量束加工后，表面形成"U"型环状"点 坑"结构，在导轨的滑动磨损过程中，磨粒磨损和粘着磨损为主要的磨损形式。"点坑"结构 的仿生耦元能够容纳和存储一些较小的磨粒，并且可以使较大的磨粒由犁削形式的滑动转 变为滚动，可减小磨粒磨损。该耦元还可以存储润滑油，可有效减缓磨损。本发明由生物表 皮耐磨的耦合现象机理启发，模仿生物多因素相互耦合、协同作用的强化机理。把这两种都 可以提高耐磨性的仿生耦元素一起应用到滑动导轨中，使得具有不同结构的仿生耦元与机 体共同构成多结构、多因素相互耦合、相互作用的多结构双耦元仿生表面，提高滑动导轨的 耐磨性。
[0047] 本发明的多结构异距仿生表面组合的再生铸铁导轨制备步骤具体如下：
[0048] 步骤一，表面预处理：利用机械磨铣对经磨损后的不平整的报废铸铁导轨表面进 行预处理，在清除表面各种污迹及氧化皮的同时平整表面，去除较为明显的直径在0.Olmm 以上的孔洞及磨痕；
[0049] 步骤二：多结构异距仿生表面设计：对残留的非均匀磨损程度的导轨表面进行硬 度或应力检测分析，以此了解不同磨损程度的导轨表面的硬度或应力情况。轻微磨损区， 称之为A区内，硬度HV>640或应力e〈275 ;严重磨损区，称之为B区，硬度HV〈640或应力 e>275。
[0050] 步骤三：多结构异距仿生表面的制备：模仿生物体表的非均匀分布的表面形貌特 征，同时根据报废的铸铁表面的硬度或应力非均匀分布情况，设计合理的双耦元仿生单元 体间距变化，使表面形成耦合有两种不同间距的条状（或网状）双耦元仿生单元体的抗磨 损性能不同的仿生表面的组合形式。其中，控制激光参数为：激光器功率为300W，离焦量