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放電表面處理用電極和其評價方法以及放電表面處理方法

文檔序號:3283075閱讀:367來源:國知局
專利名稱:放電表面處理用電極和其評價方法以及放電表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及在以下的放電表面處理中使用的放電表面處理用電極和其評價方法,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為放電表面處理用電極,在加工液中或氣體中,使放電表面處理用電極和被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀的放電,利用其放電的能量,在被加工件表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜。此外,還涉及使用該放電表面處理用電極的放電表面處理方法。
背景技術(shù)
近年來為了在例如航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳等中使用,對具有在高溫環(huán)境下的耐磨性能或潤滑性能的覆蓋膜的要求非常迫切。圖1是簡要表示航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳的結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示,渦輪螺旋槳1000的構(gòu)成方式是,多個渦輪螺旋槳1000接觸而被固定,繞未圖示的軸旋轉(zhuǎn)。這些渦輪螺旋槳1000之間相互接觸的部分P在渦輪螺旋槳1000旋轉(zhuǎn)時高溫環(huán)境下被激烈摩擦或撞擊。
由于在常溫下使用的具有耐磨損性或潤滑作用的覆蓋膜在高溫環(huán)境下氧化,所以在使用這種渦輪螺旋槳1000的高溫環(huán)境下(大于或等于700℃)幾乎無效。因此要在渦輪螺旋槳1000等上形成含有生成具有高溫下潤滑性的氧化物的金屬(Cr(鉻)或Mo(鉬))等)的合金材料的覆蓋膜(厚膜)。這樣的覆蓋膜用焊接和噴鍍等方法形成。
這些焊接和噴鍍等方法都是用人工操作,由于需要熟練,所以存在著作業(yè)難以流水線化,成本高的問題。此外特別是焊接,由于是熱量集中進入被加工件(以下稱之為工件)的方法,所以在處理厚度薄的材料的情況,以及處理如單晶合金、定向凝固合金等方向控制合金那樣的容易開裂材料的情況下,還有容易產(chǎn)生焊接裂紋或變形、成品率低的問題。
另一方面,在專利文獻1等中公開了利用脈沖狀放電在工件表面上形成覆蓋膜的方法(下面稱為放電表面處理)。該放電表面處理是把粉末壓縮成型為粉筆一樣的硬度的粉末壓縮體,使由該粉末壓縮體構(gòu)成的電極和工件之間產(chǎn)生電弧放電,使由此熔融的電極的構(gòu)成材料在工件表面再凝固而形成覆蓋膜的,該技術(shù)替代上述焊接或噴鍍等方法,作為可以使作業(yè)流水線化的技術(shù)而受到關(guān)注。例如,現(xiàn)有的放電表面處理形成在常溫下具有耐磨損性的TiC(碳化鈦)等的硬質(zhì)材料的覆蓋膜。
近年來,對使用可以無須由人工熟練操作而流水線化的放電表面處理,形成不僅是具有常溫下的耐磨損性的硬質(zhì)陶瓷覆蓋膜,而且形成大于或等于大約100μm的厚膜的要求很強烈。
但是,在上述專利文獻1記載的方法中,由于以形成具有常溫下的耐磨損性的薄膜為主要對象,不能形成具有高溫下的耐磨損性能或潤滑性的覆蓋膜。此外,已知在由放電表面處理的厚膜的形成中,從電極側(cè)的材料的供給和其供給的材料在工件表面的熔融及與工件材料的結(jié)合方式對覆蓋膜性能有最大影響,但在上述專利文獻1中,沒有明確這些對厚膜的形成所必需的電極材料的供給量、電極的條件及加工條件。
此外,關(guān)于薄膜形成,有與放電表面處理時的電極的供給量相關(guān)而公開的現(xiàn)有技術(shù)(例如參照非專利文獻1)。根據(jù)該文獻,由放電表面處理得到的薄膜通過以下方式形成,即,電極材料利用一次放電轉(zhuǎn)移到工件上,利用多次的放電,在工件上電極材料或電極材料變化成的材料覆蓋的部分增加。
專利文獻1國際公開第99/58744號小冊子非專利文獻1
Akihiro Goto et al.,Development of Electrical Discharge CoatingMethod,Proc.International Symposium for Electro-machining(ISEM13),2001本發(fā)明是鑒于上述問題而提出來的,其目的是得到一種放電表面處理用電極,其在由放電表面處理的厚覆蓋膜形成中,可以穩(wěn)定地形成致密的覆蓋膜。此外,本發(fā)明的目的是得到一種評價方法,該方法用于正確地識別該放電表面處理用電極能否進行厚的覆蓋膜的形成的評價。此外,本發(fā)明的目的是得到一種放電表面處理方法,該方法使用上述放電表面處理用電極。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及一種放電表面處理用電極的評價方法,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過由一次放電引起的電極材料向前述被加工件的表面的堆積量來評價是否可以進行由前述電極的覆蓋膜的堆積。
下一個發(fā)明涉及的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,包括以下工序制造工序,該工序制造將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的評價用電極;單次放電工序,該工序使用該制造的評價用電極,對被加工件進行單次放電;觀察工序,該工序觀察利用該單次放電在前述被加工件表面形成的單次放電痕跡;以及判斷工序,該工序根據(jù)前述一次放電痕跡的觀察結(jié)果,判斷以與前述評價用電極相同的制造條件制造的放電表面處理用電極的覆蓋膜形成能力。
此外,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及的放電表面處理用電極,是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過一次放電使電極材料以橢圓弧狀堆積在前述被加工件表面。
此外,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及的放電表面處理方法是,以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過反復(fù)進行使電極材料以橢圓弧狀堆積在前述被加工件表面的一次放電形成覆蓋膜。


圖1是表示航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳的結(jié)構(gòu)的概略的圖,圖2是表示放電表面處理裝置中的放電表面處理的概略的圖,圖3是表示從電極分離出的粉末供給量適當(dāng)?shù)那闆r下的一次放電痕跡的形狀的圖,圖4是表示從電極分離出的粉末供給量過多的情況下的一次放電痕跡的形狀的圖,圖5是表示從電極分離出的粉末供給量過少的情況下的一次放電痕跡的形狀的圖,圖6是表示放電表面處理用電極的制造工序的流程圖,圖7是表示覆蓋膜厚度與放電表面處理用電極的加熱溫度之間關(guān)系的圖,圖8是表示使用以300℃的加熱溫度制造的電極以放電表面處理形成的覆蓋膜的剖面狀態(tài)的SEM照片,圖9是表示在使用以300℃的加熱溫度制造的電極進行放電表面處理的情況下用三維激光顯微鏡測定一次放電痕跡的形狀的結(jié)果的圖,圖10是表示在使用以350℃的加熱溫度制造的電極進行放電表面處理的情況下用三維激光顯微鏡測定一次放電痕跡的形狀的結(jié)果的圖,圖11是表示在放電表面處理用電極的評價方法中使用的放電表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖,圖12是表示利用小球磨機裝置將合金粉末粉碎后的狀態(tài)的SEM照片,圖13是表示用700℃的電極形成的覆蓋膜的剖面的照片,圖14是表示測定使用以730℃加熱制造的電極進行一次放電的情況下的一次放電痕跡的形狀的結(jié)果的圖,圖15是表示測定使用以750℃加熱制造的電極進行一次放電的情況下的一次放電痕跡形狀的結(jié)果的圖,圖16是表示連續(xù)產(chǎn)生放電的情況下的電極的加熱溫度與覆蓋膜厚度之間關(guān)系的圖,圖17是使用以730℃加熱制造的電極進行放電表面處理而形成的覆蓋膜的研磨后的SEM照片。
具體實施例方式
下面參照附圖,對本發(fā)明涉及的放電表面處理用電極和其評價方法以及放電表面處理方法的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。
作為對由本發(fā)明的放電表面處理方法形成的厚膜所要求的功能,有在高溫環(huán)境下的耐磨損性和潤滑性等,以在高溫環(huán)境下使用的部件等為主要對象,可以適用本發(fā)明。為了形成這樣的厚膜,與用于形成在常溫下發(fā)揮耐磨損性的硬質(zhì)陶瓷覆蓋膜的、以陶瓷為主要成分的放電表面處理用電極(下面有時也簡稱為電極)不同,是使用將以Cr或Mo等的金屬成分為主要成分的粉末壓縮成型,根據(jù)情況在之后進行加熱處理的放電表面處理用電極。
根據(jù)發(fā)明人們的實驗發(fā)現(xiàn),從電極側(cè)的材料的供給和其供給的材料在被加工件表面的熔融及與被加工件的材料結(jié)合的方式,對覆蓋膜性能有最大的影響。關(guān)于從電極側(cè)的材料的供給,以下條件是必要的,即,使電極具有硬度降低到某個程度等規(guī)定的特征,同時電極硬度的波動必須要均勻。
此外,電極的硬度成為條件,是因為必須利用放電脈沖將電極材料大量地向被加工件側(cè)供給。此外,電極的硬度波動成為條件,是因為如果電極的硬度不均勻,則向其每部分供給的電極材料的量發(fā)生變化,覆蓋膜形成的方式產(chǎn)生變化,不能形成均勻厚度的覆蓋膜。這與即使電極硬度有些不均勻也幾乎對覆蓋膜沒有影響的薄膜形成的情況不同,是在通過在處理范圍內(nèi)均勻供給大量的電極材料才可以形成厚度一定的覆蓋膜的厚膜形成中所特有的研究內(nèi)容。
實施方式1.
首先,對本發(fā)明中使用的放電表面處理方法和其裝置的概要進行說明。圖2是表示放電表面處理裝置中的放電表面處理的概略的圖。放電表面處理裝置1具有以下部分而構(gòu)成被加工件(下面稱為工件)11,其要形成覆蓋膜14;放電表面處理用電極12,其用于在工件11的表面形成覆蓋膜14;以及放電表面處理用電源13,其與工件11和放電表面處理用電極12電氣連接,向兩者提供電壓以使兩者之間產(chǎn)生電弧放電。在使放電表面處理在液體中進行的情況下,還設(shè)置加工槽16,以使工件11和放電表面處理用電極12的與工件11相對的部分用油等加工液15充滿。此外,使放電表面處理在氣體中進行的情況下,將工件11和放電表面處理用電極12放置在處理氣氛中。此外,在圖2和以下的說明中,例示了在加工液15中進行放電表面處理的情況。此外,以下將放電表面處理用電極12和工件11的相對的面之間的距離稱為極間距離。
對在這樣構(gòu)成的放電表面處理裝置1中的放電表面處理方法進行說明。放電表面處理,例如,以要形成覆蓋膜14的工件11為陽極,以將成為覆蓋膜14的供給源的、將平均粒徑為數(shù)μm的金屬或陶瓷等的粉末壓縮成型的,或根據(jù)情況之后進行加熱處理的放電表面處理用電極12作為陰極,使這些電極在加工液15中以兩者不接觸的方式用未圖示的控制機構(gòu)控制極間距離,同時使兩者之間產(chǎn)生放電。
如果在放電表面處理用電極12和工件11之間產(chǎn)生放電,則利用由該放電引起的爆炸沖擊波或靜電力而熔融的電極的一部分21從電極12被分離出來,向工件11表面移動。然后,如果熔融的電極的一部分21到達工件11表面,則再凝固而成為覆蓋膜14。
在從電極分離出的粉末21的供給量適當(dāng)?shù)那闆r下,從電極分離出的粉末21在電弧柱中移動時全部熔融,在工件11表面上再凝固而成為覆蓋膜14。此時,工件11表面也因電弧柱的熱量而變成熔融狀態(tài),覆蓋膜14和工件11的結(jié)合力增強。此時,形成由一次放電引起的放電痕跡(一次放電痕跡)。圖3是表示從電極分離出的粉末的供給量適當(dāng)?shù)那闆r下的由一次放電引起的放電痕跡的形狀的圖。如該圖3所示,在從電極分離出的粉末21的供給量適當(dāng)?shù)那闆r下,成為放電痕跡31的中心最高的山形的形狀(橢圓弧狀)。于是,通過由該放電引起的放電痕跡31的重疊而形成的覆蓋膜變得致密。
但是,如果從電極分離出的粉末21的供給量過多,則從電極分離出的粉末21在向工件11表面移動期間沒有完全熔融。其結(jié)果,從未熔融的電極分離出的粉末21到達工件11上。由于即使從未熔融的電極分離出的粉末21移動到工件11表面上,在工件11上也不形成熔融區(qū)域,所以從電極轉(zhuǎn)移來的粉末21與工件11不結(jié)合,形成的覆蓋膜14弱到用手可以剝離的程度。圖4是表示從電極分離出的粉末供給量過多的情況下的由一次放電引起的放電痕跡的形狀的圖。如該圖4所示,該情況下由一次放電引起的放電痕跡31具有無規(guī)則的形狀,堆積成的覆蓋膜由外部的沖擊可以很簡單地被剝落。
此外,在從電極分離出的粉末21的供給量過少的情況下,從電極分離出的粉末21非常少,因電弧柱保持高溫度,電極材料的一部分氣化,僅有非常少的堆積在工件11上(成為薄得無法觀察到的膜)。圖5是表示從電極分離出的粉末供給量過少的情況下由一次放電引起的放電痕跡的形狀的圖。如該圖5所示,這種情況下的由一次放電引起的放電痕跡31的形狀,為放電痕跡31的中心凹陷、周圍隆起的弧坑形狀。此外,如果從電極分離出的粉末21的供給量少,則不能向工件11供給電極材料,變成去除工件11的情況。
下面,對在放電表面處理中使用的放電表面處理用電極12的制造方法進行說明。圖6是表示放電表面處理用電極的制造工序的流程圖。首先,將在市場上通用的平均粒徑為數(shù)十μm的金屬、金屬化合物或陶瓷的球形粉末,用球磨機裝置等粉碎機粉碎到平均粒徑小于或等于3μm(步驟S1)。由于若粉末變小則容易凝聚,所以在制成平均粒徑為數(shù)μm的粉末的情況下,一般在丙酮、乙醇、水等的液體中進行粉碎。在液體中進行粉碎的情況下,粉碎完成后必須使其液體蒸發(fā),使粉末干燥(步驟S2)。干燥后的粉末由于粉末和粉末凝聚而形成大塊,所以為了將此大塊分散,用比極間距離小的篩孔尺寸(例如0.3mm左右)的篩網(wǎng)進行篩選(步驟S3)。
在這里,對在該步驟S3中篩選粉碎后的粉末進行說明。在放電表面處理中,為了產(chǎn)生放電而在放電表面處理用電極12和工件11之間施加的電壓一般為80V~300V的范圍。如果將該范圍的電壓施加在電極12和工件11之間,則放電表面處理中的電極12和工件11之間的距離為0.3mm左右。如上所述,在放電表面處理中,利用在兩極之間產(chǎn)生的電弧放電,構(gòu)成電極12的凝聚了的塊直接以其大小從電極12脫離。在這里,假設(shè)利用放電而脫離的電極材料的塊的大小比極間距離(0.3mm)大,則會使極間短路。所以,為了使塊的大小為小于或等于極間距離(0.3mm)以下,利用篩選,防止凝聚的塊直接以該狀態(tài)成為電極材料。此外,如果塊的大小為小于或等于極間距離(0.3mm),則即使在極間存在小于或等于0.3mm的塊,也可以產(chǎn)生下一次放電。此外,由于放電在距離近的部位產(chǎn)生,所以在有塊的地方引起放電,利用放電的熱能和爆炸力可以使塊變細而散開,問題較少。此外,篩選后分散的電極材料可以充分地進行在下一個工序中進行的與蠟的混合,在提高電極的成型性方面也是有利的。
之后,為了在后面工序中的沖壓時可以很好地使沖壓壓力傳遞到粉末內(nèi)部,在粉末中混合重量比為1%~10%左右的石蠟等的蠟(步驟S4)。如果將粉末和蠟混合則可以改善成型性,但由于粉末周圍再次以液體覆蓋,所以因其分子間的力和靜電力的作用而凝聚,形成大塊。所以,為了再次使凝聚的塊散開而進行篩選(步驟S5)。在這里的篩選方法與上述步驟S3中的方法相同。
然后,將得到的粉末裝入成型器中,利用壓縮沖壓成型為規(guī)定的形狀(步驟S6)。然后,從成型器取出粉末被壓縮而成的粉末壓縮體,在真空爐或氮氣氣氛的爐中進行加熱(步驟S7)。加熱時,存在于電極中的蠟蒸發(fā),從電極中被去除。此外,如果加熱溫度提高則電極變硬,如果加熱溫度降低則電極變軟。此外,如果電極材料的粉末粒徑小則電極變硬,如果粉末粒徑大則電極變軟。這樣,結(jié)束具有導(dǎo)電性的粉末壓縮體電極的制造。
此外,在上述的步驟S1的粉末的粉碎工序中,將平均粒徑為數(shù)十μm的金屬或陶瓷的球形粉末使用球磨機裝置等的粉碎機在液體中粉碎成平均粒徑小于或等于3μm,再在步驟S2的干燥工序中使液體干燥,但是在市場上有平均粒徑小于或等于3μm的粉末流通的情況下,可以省略步驟S1的粉碎工序和步驟S2的干燥工序。作為這種在市場上流通的平均粒徑小于或等于3μm的粉末,可以例舉難以氧化的Co、Ni或它們的合金或氧化物、陶瓷等。此外,在使用成型性好的粉末的情況下,沒有必要在步驟S4的蠟的混合工序中混合蠟,可以省掉在其后的步驟S5中的篩選工序。
如果為了參考而進行說明,則省略步驟S1中的粉碎工序,直接使用例如平均粒徑為數(shù)十μm的粉末的情況下,也可以使放電表面處理用電極成型,但因為該電極存在表面的硬度高,中心部的硬度低這一硬度的波動,所以不優(yōu)選。也就是說,為不適于形成厚膜的電極。
這樣的電極硬度的波動的產(chǎn)生是由于以下所示原因。一般地,在沖壓成型粉末時,壓力從與沖壓面和模具面接觸的粉末向電極的內(nèi)部傳遞,粉末會稍稍移動。此時,如果粉末的平均粒徑大到數(shù)十μm左右,則粉末與粉末之間形成的空間變大。而與沖壓面和模具面接觸(電極表面)的粉末移動以填埋此空間,處于電極表面的顆粒密度增加,該部分的摩擦增大。也就是說,在粉末大的情況下,因為僅在電極表面可以保持對沖壓壓力的反作用力,所以壓力不能向電極內(nèi)部傳遞。其結(jié)果,在電極上形成硬度的分布。
下面,對可以形成厚膜的電極材料的具體例子進行說明。在本實施方式1中,舉出使用市售的平均粒徑為1μm的Co粉末制造電極的情況為例子。按照上述的圖6來制造電極,但由于Co粉末成型性好,所以不使用蠟,以規(guī)定的沖壓壓力成型后,在真空爐中加熱一個小時,制造形狀為18.2mm×30.5mm的電極。在這里,為了比較電極的性能,制造了以加熱溫度為100℃、300℃和350℃的各個溫度加熱的電極。
作為一個例子,表示了使用以加熱溫度300℃制造的電極進行放電表面處理的結(jié)果。此時,使電極側(cè)為負,工件側(cè)為正,在峰值電流值ie=5~20A,放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=4~100μs的各種組合的放電條件下進行連續(xù)放電,進行5分鐘的實際加工。在以上的放電脈沖條件下,放電痕跡的尺寸(直徑)對應(yīng)于放電脈沖條件而產(chǎn)生變化,但放電痕跡的形狀不變,為橢圓弧狀。也就是說,放電痕跡相對于峰值電流值和放電持續(xù)時間產(chǎn)生相似的變化。換句話說,以300℃的加熱溫度制造的電極可以不受加工條件(放電脈沖條件)的影響地進行堆積加工。
圖7是表示在峰值電流值ie=12A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=4μs左右的情況下的覆蓋膜厚度與放電表面處理用電極的加熱溫度之間的關(guān)系的圖。在該圖中,橫軸表示加熱放電表面處理用電極的加熱溫度(℃),縱軸表示在使用以橫軸所示的加熱溫度進行加熱處理后的放電表面處理用電極進行放電表面處理的情況下,在工件表面上形成的覆蓋膜的厚度(mm)。如本圖的關(guān)于鈷的結(jié)果所示,在電極制造時的加熱溫度為100℃和300℃的情況下,可以在工件表面上形成(堆積加工)膜厚為0.1mm左右的覆蓋膜,但在電極制造時的加熱溫度為350℃的情況下,在工件表面不形成覆蓋膜,變成對工件進行切削的去除加工。
此外,如果研究使用以100℃和300℃的加熱溫度制造的電極,利用放電表面處理所形成的覆蓋膜的狀況,則由以100℃的加熱溫度制造的電極所形成的覆蓋膜,一用手擦就被剝離。但是,如上述那樣由以300℃的加熱溫度制造的電極所形成的覆蓋膜,是由如圖3所示的放電痕跡的重疊而形成的,是致密的覆蓋膜。圖8是表示使用以300℃的加熱溫度制造的電極,通過放電表面處理所形成的覆蓋膜的剖面狀態(tài)的SEM(Scanning Electron Microscope)照片。如該圖所示,在工件上形成的覆蓋膜為沒有孔洞的致密的覆蓋膜。
從以上可以顯示出,為了用由平均粒徑為1μm的Co粉末制造的放電表面處理用電極進行放電表面處理來形成致密的覆蓋膜,使用以一次放電痕跡為橢圓弧狀這樣的條件制造的電極,即將Co粉末沖壓后以300℃加熱的放電表面處理用電極是有效的。
由本實施方式1,可以由一次放電痕跡的形狀判斷放電表面處理用電極是否是可以形成致密的厚膜的電極。此外,在平均粒徑為1μm的Co粉末的情況下,將該粉末壓縮成型的粉末壓縮體以300℃進行加熱的情況下可以形成致密的厚膜。
實施方式2.
如果構(gòu)成放電表面處理用電極的粉末的材質(zhì)和尺寸有變化,則為了尋求用于形成致密的厚覆蓋膜的電極的制造條件,必須在各種制造條件下制造電極,使用制造的各個電極實際地通過放電表面處理形成覆蓋膜,評價該電極是否可以。這需要大量的勞力和時間。
此外,即使用相同材質(zhì)的粉末以相同的制造方法制造電極,因季節(jié)(溫度和濕度)的不同,粉末的聚集體的體積也不同。因此,與上述粉末的材質(zhì)和尺寸變化的情況相同,必須使用制造的各個電極實際地通過放電表面處理形成覆蓋膜,對該電極進行評價。例如,取30g相同材質(zhì)的粉末,以18.2mm×30.5mm的金屬模具沖壓制造電極的情況下,在夏天和冬天沖壓的壓力不同。
所以,在本實施方式2中,對下述放電表面處理用電極的評價方法進行說明,該方法為,對于以各種條件制造的放電表面處理用電極可以不進行直到覆蓋膜形成的處理,而進行對該電極能否形成致密的覆蓋膜的評價。
首先,對本實施方式2的放電表面處理用電極的評價方法的原理進行說明。本實施方式2的放電表面處理用電極的評價方法,是利用由一次脈沖的放電引起的一次放電痕跡的堆積形成覆蓋膜的這一事實,通過對一次放電痕跡的狀態(tài)進行觀察,進行放電表面處理用電極的評價。也就是說,得到形成致密的覆蓋膜的情況下的一次放電痕跡的形狀和不能形成致密的覆蓋膜的情況下的一次放電痕跡的形狀,通過觀察制造了的電極的一次放電痕跡的形狀,判斷是否形成致密的覆蓋膜。具體地說,如果一次放電痕跡的形狀是具有可以進行致密的覆蓋膜形成的形狀,則判斷由該一次放電痕跡的堆積形成的覆蓋膜也是致密的。在這里,所謂一次放電痕跡的形狀是可以進行致密的覆蓋膜形成的形狀,是指一次放電痕跡的側(cè)面形狀是實施方式1的圖3所示的橢圓弧狀的形狀,所謂一次放電痕跡的形狀是不能形成致密的覆蓋膜的形狀,是指圖4和圖5所示的一次放電痕跡的形狀。
以下,舉出具體例子對該放電表面處理用電極的評價方法進行說明。使用市售的平均粒徑為1μm的Co粉末,不使用蠟,以規(guī)定的沖壓壓力成型后,在真空爐中加熱一小時,制造形狀為1mm×10mm的電極。在這里,為了比較電極的性能,制造了以100℃、300℃及350℃的各個溫度加熱后的電極。
與實施方式1同樣地,示出了使用以加熱溫度300℃制造的電極進行放電表面處理的結(jié)果。此時,使電極側(cè)為負,工件側(cè)為正,以峰值電流值ie=5~20A,放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=4~100μs的各種組合的放電條件進行一次脈沖的放電加工。由以上的放電脈沖條件,放電痕跡的尺寸(直徑)對應(yīng)于放電脈沖條件而變化,而放電痕跡的形狀不變,為橢圓弧狀。也就是說,放電痕跡相對于峰值電流值和放電持續(xù)時間產(chǎn)生相似的變化。換句話說,可以通過一次放電使放電痕跡形成橢圓弧狀的電極不受加工條件(放電脈沖條件)的影響。
圖9是表示用三維激光顯微鏡測定以峰值電流值ie=12A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=64μs左右進行放電表面處理的情況下的一次放電痕跡的形狀的結(jié)果的圖。如該圖所示,使用以300℃的加熱溫度制造的電極,在上述的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況下的一次放電痕跡為中心高的山形,是與圖3所示的橢圓弧狀相同的形狀。
此外,在使用以100℃的加熱溫度制造的電極,以上述的放電脈沖條件進行放電表面處理的情況下,在工件表面堆積了覆蓋膜,但是用手擦就剝落,由于沒有放電痕跡,所以不能觀察到其形狀。
圖10是表示用三維激光顯微鏡測定使用以350℃的加熱溫度制造的電極,以峰值電流值ie=12A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=64μs左右進行放電表面處理的情況下的一次放電痕跡形狀的結(jié)果的圖。如該圖所示,在使用以350℃的加熱溫度制造的電極,以上述放電脈沖條件進行放電表面處理的情況下的一次放電痕跡為中心凹陷、周圍隆起的弧坑形狀,與圖5所示的形狀相同。
實施方式1的直到覆蓋膜形成的處理與本實施方式2的一次放電痕跡的關(guān)系是,如上所述,因為為了形成致密的覆蓋膜而必須進行一次放電痕跡的堆積,所以重要的是要選擇一次放電痕跡的狀態(tài)為橢圓弧狀堆積狀態(tài)的電極。也就是說,可以看出,如果使用由一次放電可以堆積的電極,則此堆積重疊在一起,就可以形成致密的覆蓋膜。
因此,對本實施方式2中的放電表面處理用電極的評價方法進行說明。在本實施方式2中,改變電極制造時的石蠟(蠟)量和壓力、加熱溫度,以上述方法制造有1mm左右的面的電極。這是由于在放電產(chǎn)生時,在作為陰極的電極表面上的電弧柱的尺寸最大也就0.3mm左右,所以上述尺寸的電極就足夠。然后,使用這些小電極在工件上僅使其放電一次。
圖11是表示在本實施方式2的放電表面處理用電極的評價方法中使用的放電表面處理裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。該放電表面處理裝置1a的特征在于,在實施方式1的圖2中,具有放電檢測電路41,其檢測放電表面處理用電極12和工件11之間的放電的產(chǎn)生。此外,與圖2相同的結(jié)構(gòu)要素采用相同的標(biāo)號,省略其說明。
放電檢測電路41是為了在電極12和工件11之間僅產(chǎn)生一次放電,而用于檢測放電的產(chǎn)生的電路。該放電檢測電路41的構(gòu)成方式為,檢測極間的電壓,如果放電開始前施加的電壓變?yōu)樾∮诨虻扔?0V,則向放電表面處理用電源13發(fā)送5V的信號。此外,放電表面處理用電源13如果接收到來自于放電檢測電路41的信號,則停止向極間施加電壓。
由這種結(jié)構(gòu),向極間施加的電壓,由于放電一開始就從80V左右一下子降到20V左右,所以放電檢測電路41檢測到此電壓的降低,向放電表面處理用電源13側(cè)發(fā)送上述5V的信號。然后,如果放電表面處理用電源13接收此信號,則停止向極間施加電壓。這樣就可以產(chǎn)生一次的放電。
在極間產(chǎn)生一次放電后,用顯微鏡等的觀察裝置觀察在工件11上形成的放電痕跡(一次放電痕跡)的形狀,利用曲線近似和積分處理掌握來自于電極12的電極材料的供給量(堆積量)。例如,對放電痕跡的剖面形狀以2次~6次進行曲線近似,將此近似曲線的方程式進行360度積分,計算出堆積在工件11上的量。由此,由一次放電就可以評價是否可以形成致密的覆蓋膜。
此外,在上述的例子中,計算由一次放電的向工件11的堆積量,但也可以不計算堆積量而僅以一次放電痕跡的形狀評價是否可以形成致密的覆蓋膜。這是因為可以形成致密覆蓋膜的一次放電痕跡的形狀僅限于圖3所示的橢圓弧狀的情況。由此,從用制造了的電極12進行一次放電的結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)具有圖3所示形狀的放電痕跡,用與此電極12相同的條件,制造實際使用的電極就可以。
由該實施方式2,首先制造小的電極,通過用此電極進行一次放電的一次放電痕跡,可以掌握是否是可以進行致密覆蓋膜的形成的電極。這樣,在實際形成覆蓋膜后評價是否是可以形成致密覆蓋膜的電極的情況下,形成覆蓋膜必須一定程度的時間(5分鐘~15分鐘),而用一次放電則一瞬間就完成,僅通過觀察此一次放電痕跡的形狀,就可以馬上評價是否是對致密的覆蓋膜形成來說最佳的電極,可以實現(xiàn)電極制造的高效化。
此外,要判斷實際形成的覆蓋膜是否致密,必須要用實態(tài)顯微鏡或電子顯微鏡觀察在工件上形成的覆蓋膜的剖面,而由本實施方式2的方法,用激光顯微鏡從表面觀察一次放電的放電痕跡來掌握其形狀,僅判定此形狀是否是可以形成致密覆蓋膜的情況下的一次放電痕跡,就可以馬上評價是否是最佳的電極。也就是說,沒有必要為了得到工件的剖面而對工件進行切斷處理。此外,在評價中使用的電極,由于只要有可以產(chǎn)生電弧柱的面積就可以,所以用小電極就可以,可以抑制電極的制造成本和材料費用。當(dāng)然,一開始就制造要在實際中使用的尺寸的電極,使用此電極進行一次放電,由放電痕跡判斷是否可以形成致密的覆蓋膜也沒有問題。
實施方式3.
在本實施方式3中,對用與上述實施方式2不同的電極材料進行實驗的情況進行說明。此外,作為電極材料,使用了由Mo28wt%、Cr17wt%、Si(硅)3wt%、其余為Co組成的合金粉末。此外,在本例子中使用上述比例的合金粉末,但也可以使用由Cr28wt%、Ni5wt%、W(鎢)19wt%、其余為Co組成的合金粉末,或者由Cr25wt%、Ni10wt%、W7wt%、C(碳)0.5wt%、其余為Co組成的合金粉末。
按圖6所示的流程圖,由上述合金粉末制造放電表面處理用電極。此外,在步驟S1的粉末的粉碎工序中,用小球磨機裝置粉碎具有上述組成的合金粉末。在這里,小球磨機裝置是在粉碎容器和旋轉(zhuǎn)部件之間裝入1.7kg左右的直徑為1mm的球(小球),使安裝在旋轉(zhuǎn)部件上的攪拌桿旋轉(zhuǎn)以使球高速運動,粉碎粉末的裝置。此時,為了避免粉末之間相互附著而聚集,使電極粉末與丙酮或乙醇混合。使該混合體通過球被攪拌的區(qū)域,在球與球之間將粉末壓碎而微細化。此外,混合體為暫時流到粉碎容器外面,再返回的結(jié)構(gòu),混合體多次在小球磨機裝置的粉碎區(qū)域循環(huán)。在這里,使旋轉(zhuǎn)部件以10m/s的圓周速度旋轉(zhuǎn),粉碎6小時。
圖12是表示用小球磨機裝置將合金粉末以上述的條件粉碎后的狀態(tài)的SEM照片。如該照片所示,用小球磨機裝置粉碎的粉末成為平均粒徑為0.7μm左右的鱗片狀。
此外,不使用小球磨機裝置,而是使用將要粉碎的原料和球、溶劑裝入容器中,使其振動,將粉末微細化的振動磨機裝置,或者將要粉碎的原料和球、溶劑裝入旋轉(zhuǎn)的容器中,使放置此容器的臺旋轉(zhuǎn),將原料微細化的行星式球磨機裝置,也成為與用小球磨機裝置粉碎的粉末相同的形狀。但是,由于在小球磨機裝置中用小的球(小球)粉碎粉末,所以粉碎力是振動磨機裝置的10倍以上,因而表示粒徑分布的粒度分布與用振動磨機裝置粉碎的情況相比,鋒利且窄。所以,如果在電極中使用具有這樣粒度分布的粉末,則由于在相同放電條件下全部粉末熔融,所以覆蓋膜的致密性進一步提高。
在圖6的步驟S3的篩選工序中,進行篩孔尺寸為0.01~0.1mm的篩選,在步驟S4的與蠟混合的工序中,以重量比10%混入蠟,在步驟S5的篩選工序中,進行篩孔尺寸為0.1~1mm的篩選,然后,在步驟S7的加熱工序中,在真空爐中加熱一小時。制造出來的電極形狀為18mm×30mm。此外,為了比較電極性能,制造了以600℃、700℃及800℃的各個溫度加熱的電極。
使用制造了的電極在材質(zhì)為INCONEL718(Ni合金)的工件上進行一次放電,觀察由其結(jié)果產(chǎn)生的一次放電痕跡。其結(jié)果,由以600℃加熱制造的電極產(chǎn)生的一次放電痕跡為與圖4相同的形狀,由以700℃加熱制造的電極產(chǎn)生的一次放電痕跡為與圖3相同的形狀,而由以800℃加熱制造的電極產(chǎn)生的一次放電痕跡為與圖5相同的形狀。也就是說,可以看出,以700℃加熱制造的電極有助于形成致密的覆蓋膜。
所以,對使用以上述700℃加熱制造的電極,使其連續(xù)放電,進行5分鐘的實際加工情況進行了更詳細的研究。使電極側(cè)為負,工件側(cè)為正,在峰值電流值ie=5~20A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=4~100μs的各種組合的放電脈沖條件下進行連續(xù)放電。在以上的放電脈沖條件下,與上述一次放電相同,放電痕跡的尺寸(直徑)對應(yīng)于放電脈沖條件而變化,但放電痕跡的形狀不變,為橢圓弧狀。也就是說,放電痕跡相對于峰值電流值和放電持續(xù)時間產(chǎn)生相似的變化。換句話說,用一次放電可以使放電痕跡形成橢圓弧狀的電極不受加工條件(放電脈沖條件)的影響。
在以峰值電流值ie=12A,放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=8μs左右進行放電表面處理時,使用一次放電可以堆積的、以700℃加熱制造的電極,則成為堆積加工。圖13是表示以700℃加熱制造的電極形成的覆蓋膜的剖面的照片。如該圖所示,形成了沒有孔洞的致密的覆蓋膜。
另一方面,使用一次放電可以堆積的、以600℃加熱制造的電極,以峰值電流值ie=12A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=8μs左右進行放電表面處理的情況下,在工件表面形成覆蓋膜,成為堆積加工。但是,該覆蓋膜當(dāng)用手擦則剝落。此外,使用一次放電幾乎不能確認堆積量的、以800℃加熱制造的電極,則成為去除加工。
由本實施方式3,可以發(fā)現(xiàn),使用由除了在實施方式2中作為例子使用的Co粉末以外的其他電極材料,當(dāng)使用與實施方式2相同地一次放電痕跡成為橢圓弧狀的電極時,在實際加工中也可以在工件上堆積致密的覆蓋膜。
在上述實施方式2、3中,對使用將平均粒徑為1μm的Co粉末和將合金粉末微細化到平均粒徑為0.7μm的粉末制造電極,使其一次放電,在工件上形成的放電痕跡進行了說明。但是,由于由一次放電的電極材料的供給量與電極的材質(zhì)和組成無關(guān),所以其他的金屬材料,也可以用一次放電評價是否是可以堆積厚的覆蓋膜的電極。
實施方式4.
在本實施方式4中,舉出與在上述實施方式1~3中說明的情況相比,電極形狀和電流波形不同的情況的例子進行說明。
在本實施方式4中,由合金粉末按圖6的流程圖制造電極。合金粉末的組成與在實施方式3中說明的相同。各工序中的詳細內(nèi)容如以下說明。首先,在步驟S1的粉末的粉碎工序中,將平均粒徑為6μm的合金粉末用球磨機裝置粉碎到平均粒徑為1.2μm。在此粉碎中,使用氧化鋯制球,將作為溶劑的丙酮與合金粉末混合后進行粉碎。但是,為了抑制粉末和粉末的凝聚,在丙酮中溶入硬脂酸。
然后,在步驟S2的干燥工序中,在30℃左右的大氣氣氛中使丙酮揮發(fā)。這時,由于如果完全干燥會產(chǎn)生粉末的氧化,所以在稍微潮濕的狀態(tài)下結(jié)束干燥。此外,為了使粉末均勻地干燥,在干燥中不斷攪拌粉末。因為如果不攪拌,則表面附近的粉末比底面附近的粉末先干燥而氧化。此外,在步驟S4的與蠟的混合工序中,在干燥后得到的粉末中混合重量比為1~10%左右的石蠟。
在步驟S5的篩選工序中,將與石蠟混合后的粉末放置在篩孔尺寸為100~500nm左右的篩上,使其振動而通過篩子。此外,在步驟S6的沖壓工序中,將10g通過篩子后的粉末裝入50mm×11mm的金屬模具中,對電極表面施加50~100MPa的壓力而成型。其結(jié)果,得到50mm×11mm×5.5mm的成型體。
在步驟S7的加熱工序中,將得到的成型體裝入真空爐中進行加熱處理。此外,使加熱溫度為730℃和750℃,在這些溫度下保持大約一個小時后自然冷卻。在冷卻后將大氣導(dǎo)入真空爐,打開真空爐,得到具有導(dǎo)電性的電極。
使用這樣制造的電極,在由SKD61(組成名稱)組成的工件上進行一次放電。此時,使電極側(cè)為負極,工件側(cè)為正極,進行放電表面處理。處理條件為峰值電流值Ie=10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te=4μs。
圖14是表示測定使用以730℃加熱制造的電極進行一次放電的情況下的一次放電痕跡形狀的結(jié)果的圖,圖15是表示測定使用以750℃加熱制造的電極進行一次放電的情況下的一次放電痕跡形狀的結(jié)果的圖。圖14所示的由以730℃加熱制造的電極形成的一次放電痕跡為與圖9相似的具有橢圓弧狀的形狀,而圖15所示的由以750℃加熱制造的電極形成的一次放電痕跡為與圖10相似的弧坑狀的形狀。
使用這兩個電極連續(xù)產(chǎn)生上述的放電,嘗試厚覆蓋膜的形成。此時,用電極的11mm×5.5mm的面進行加工。此外,在電極消耗了1mm的時候停止加工。圖16是表示連續(xù)地產(chǎn)生放電的情況下的電極的加熱溫度與覆蓋膜厚度之間關(guān)系的圖。在此圖中,橫軸表示在放電表面處理中使用的電極的加熱溫度(℃),縱軸表示使用以橫軸所示溫度進行加熱處理的電極進行了放電表面處理的情況下的覆蓋膜厚度(mm)。在此縱軸中,0mm表示工件表面,負區(qū)域表示去除加工,正區(qū)域表示堆積加工。如果使用以730℃加熱制造的電極進行放電表面處理時,則在工件上可以形成0.2mm左右的覆蓋膜,但如果使用以750℃加熱制造的電極進行放電表面處理,則成為去除加工。這與以730℃加熱制造的電極在一次放電中形成橢圓弧狀的放電痕跡,以750℃加熱制造的電極在一次放電中形成中心凹陷、周圍隆起的弧坑形狀的放電痕跡的結(jié)果相對應(yīng)。
圖17是使用以730℃加熱制造的電極進行放電表面處理,形成的覆蓋膜的研磨后的SEM照片。如該圖所示可以看出,全部表面都具有金屬光澤,可以形成非常致密的覆蓋膜。
由本實施方式4,在電流波形與實施方式1~3不同的情況下,也與實施方式2相同,利用一次放電痕跡可以掌握能夠形成致密覆蓋膜的電極的制造條件。如現(xiàn)有技術(shù)這樣,為了要由放電表面處理實際形成覆蓋膜,處理需要一定的時間,但由于用一次放電一瞬間就結(jié)束,所以可以馬上評價是否是具有用于形成致密覆蓋膜的條件的最佳電極,能夠?qū)崿F(xiàn)電極制造的高效化。
實施方式5.
在本實施方式5中,舉出粉末的材質(zhì)和粒度與在實施方式4不同的情況為例子進行說明。
在本實施方式5中,由合金粉末和作為固體潤滑劑的BN(氮化硼)粉末按照圖6的流程圖制造電極。合金粉末的組成與實施方式3中說明的相同。下面對在各工序中的詳細情況進行說明。首先,在步驟S 1的粉末粉碎工序中,將平均粒徑為6μm的合金粉末以與實施方式4相同的粉碎條件進行粉碎,成為平均粒徑1.2μm的粉末。在該被粉碎的合金粉末中,分別以重量比9.5%、0.5%混合平均粒徑6μm的合金粉末和平均粒徑1μm的BN粉末。
合金粉末由于在800℃附近,組成中的Cr氧化而成為具有潤滑性的Cr2O3,所以顯示出優(yōu)良的耐磨損性,而在300℃~500℃附近,由于沒有出現(xiàn)Cr2O3,所以被磨損。因此,如果預(yù)先在覆蓋膜內(nèi)混合具有潤滑性的BN,則可以形成在直到小于或等于1050℃的溫度下發(fā)揮優(yōu)良耐磨損性的覆蓋膜。此外,因為如果存在有少量平均粒徑大的粉末,則在之后工序的沖壓成型時的成型性提高,所以混合平均粒徑6μm的合金粉末。由于先粉碎了的合金粉末存在于丙酮中,所以向其中投入上述粉末,用球磨機裝置攪拌而使四種粉末,也就是與平均粒徑為1.2μm的合金粉末、平均粒徑為6μm的合金粉末、平均粒徑為1μm的BN粉末混合。
步驟S2的干燥工序、步驟S4的與蠟的混合工序、S5的篩選工序中的詳細情況與實施方式4相同,省略其說明。在S6的沖壓工序中,將10g通過篩子后的粉末裝入50mm×11mm的金屬模具中,對電極表面施加100MPa的壓力而成型。其結(jié)果,得到50mm×11mm×5.5mm的成型體。
在步驟S7的加熱工序中,將得到的成型體裝入真空爐,以700℃的溫度進行大約一個小時的加熱處理后,自然冷卻。在冷卻后,將大氣導(dǎo)入真空爐中,打開真空爐,得到具有導(dǎo)電性的電極。
使用這樣制造的電極,在由鋼材SKD61組成的工件上進行一次放電。此時,使電極側(cè)為負極,工件側(cè)為正極,進行放電表面處理。此外,使用的放電脈沖條件與實施方式4的條件相同。一次放電痕跡為具有與圖9相似的橢圓弧狀的放電痕跡。
然后,使用該電極連續(xù)地產(chǎn)生上述的放電,嘗試厚覆蓋膜的形成。此時,用電極的11mm×5.5mm的面進行加工。此外,在電極消耗了1mm時停止加工。其結(jié)果,可以形成0.2mm左右的覆蓋膜。該覆蓋膜用手擦也不剝落,是沒有孔洞的致密的覆蓋膜。
由本實施方式5,在粉末的材質(zhì)或粒度不同的情況下,也可以利用一次放電所形成的放電痕跡的形狀掌握是否是可以堆積致密的覆蓋膜的電極的評價。
如以上說明所述,由本發(fā)明具有以下效果,即,在實際加工前可以容易地判斷是否是由放電表面處理能形成厚的致密的覆蓋膜的電極。
工業(yè)實用性如上所述,本發(fā)明適用于在可以使在工件表面上形成厚的覆蓋膜的處理自動化的放電表面處理裝置中使用的電極的評價。
權(quán)利要求
1.一種放電表面處理用電極的評價方法,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過由一次放電引起的電極材料向前述被加工件的表面的堆積量,對是否可以進行由前述電極的覆蓋膜的堆積進行評價。
2.一種放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,包括以下工序制造工序,該工序制造將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的評價用電極;單次放電工序,該工序使用該制造的評價用電極,對被加工件進行單次放電;觀察工序,該工序觀察利用該單次放電在前述被加工件表面形成的單次放電痕跡;以及判斷工序,該工序根據(jù)前述一次放電痕跡的觀察結(jié)果,判斷以與前述評價用電極相同的制造條件制造的放電表面處理用電極的覆蓋膜形成能力。
3.如權(quán)利要求2所述的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,在前述判斷工序中,根據(jù)由一次放電引起的電極材料向前述被加工件表面的堆積量,來判斷前述放電表面處理用電極的覆蓋膜形成能力。
4.如權(quán)利要求2所述的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,在前述判斷工序中,根據(jù)由一次放電在前述被加工件表面形成的電極材料的覆蓋膜硬度,來判斷前述放電表面處理用電極的覆蓋膜形成能力。
5.如權(quán)利要求2所述的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,在前述判斷工序中,根據(jù)由一次放電在前述被加工件表面形成的電極材料的堆積形狀,來判斷前述放電表面處理用電極的覆蓋膜形成能力。
6.如權(quán)利要求5所述的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,當(dāng)前述電極材料的堆積形狀的剖面為橢圓弧狀時,則判定前述放電表面處理用電極有覆蓋膜形成能力。
7.如權(quán)利要求2~6中任一項所述的放電表面處理用電極的評價方法,其特征在于,前述一次放電是僅進行一次的脈沖放電。
8.一種放電表面處理用電極,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過一次放電使電極材料以橢圓弧狀堆積在前述被加工件表面。
9.一種放電表面處理用電極,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將平均粒徑小于或等于3μm的Co粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極,在該電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件表面形成覆蓋膜,其特征在于,前述Co粉末的粉末壓縮體以規(guī)定的溫度被進行了加熱。
10.如權(quán)利要求9所述的放電表面處理用電極,其特征在于,使前述Co粉末的平均粒徑小于或等于1μm。
11.一種放電表面處理用電極,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將平均粒徑小于或等于3μm的合金粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極,在該電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件表面形成覆蓋膜,其特征在于,前述合金粉末的粉末壓縮體以規(guī)定的溫度被進行了加熱。
12.如權(quán)利要求11所述的放電表面處理用電極,其特征在于,使前述合金粉末的平均粒徑小于或等于1μm。
13.如權(quán)利要求11或12所述的放電表面處理用電極,其特征在于,前述合金粉末是由Mo28wt%、Cr17wt%、Si3wt%、其余為Co組成的合金,或者由Cr28wt%、Ni5wt%、W19wt%、其余為Co組成的合金,或者由Cr25wt%、Ni10wt%、W7wt%、C0.5wt%、其余為Co組成的合金中的任何一種。
14.一種放電表面處理方法,以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極,在加工液中或氣體中,使前述電極和被加工件之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在前述被加工件的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜,其特征在于,通過反復(fù)進行使電極材料以橢圓弧狀堆積在前述被加工件表面的一次放電形成覆蓋膜。
全文摘要
一種放電表面處理用電極(12)的評價方法,該放電表面處理用電極是在以下的放電表面處理中使用的,該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體或?qū)⒃摲勰嚎s體進行加熱處理后的粉末壓縮體作為電極(12),在加工液(15)中或氣體中,使電極(12)和被加工件(11)之間產(chǎn)生放電,利用其放電能量,在被加工件(11)的表面形成由電極材料或電極材料利用放電能量反應(yīng)后的物質(zhì)構(gòu)成的覆蓋膜(14),其特征在于,通過由一次放電引起的電極材料向被加工件(11)的表面的堆積量來評價是否可以進行由電極(12)的覆蓋膜(12)的堆積。
文檔編號B22F5/00GK1802455SQ20048001609
公開日2006年7月12日 申請日期2004年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者后藤昭弘, 秋吉雅夫, 松尾勝弘, 落合宏行, 渡邊光敏, 古川崇 申請人:三菱電機株式會社, 石川島播磨重工業(yè)株式會社
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