JPH0354172B2 - - Google Patents

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JPH0354172B2
JPH0354172B2 JP59085713A JP8571384A JPH0354172B2 JP H0354172 B2 JPH0354172 B2 JP H0354172B2 JP 59085713 A JP59085713 A JP 59085713A JP 8571384 A JP8571384 A JP 8571384A JP H0354172 B2 JPH0354172 B2 JP H0354172B2
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copper
strontium
tungsten
alloy
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、放電加工用電極材料に関する。更に
詳しくは、銅−タングステン系合金よりなる放電
加工用電極材料に関する。 放電加工用電極材料には、加工する際に、電極
自体の消耗が少ないこと、被加工物に対する加工
速度の大きいことが重要な条件として挙げられ、
更に機械加工性(切削加工性)の良いことも当然
に要求される。従来は、硬鋼や超鋼合金の放電加
工用電極材料として、粉末治金法によつて製造さ
れた銀−タングステン合金または銅−タングステ
ン合金が常用されている。しかるに、前者の合金
は後者の合金よりも総合的性能においてすぐれて
いるものの、最近は加工時間を更に短縮し、電極
の長寿命化を図るため、更に加工速度が大きく、
電極消耗比の小さい電極材料が要求されるように
なつてきている。 本発明は、銅−タングステン系合金よりなる放
電加工用電極材料の性能を改善し、その放電加工
速度を更に大きくしかつ電極消耗比を更に小さく
することを目的とする。そして、かかる本発明の
目的は、銅−タングステン合金に金属酸ストロン
チウムまたは金属酸ストロンチウムとジルコニウ
ムとを含有せしめることにより、効果的に達成さ
れることが見出された。従つて、本発明は、かか
る銅−タングステン系合金に係る。 銅−タングステン合金は、従来から用いられて
いた如く、銅約20〜50重量%、好ましくは約30〜
35重量%、タングステン約80〜50重量%、好まし
くは約70〜65量%の組成を有する合金から形成さ
れる。この中に更に含有せしめる金属酸ストロン
チウムは、以下に列挙するような複合酸化物の形
で用いられる。 SrZrO3 ジルコン酸ストロンチウム SrWO4 タングステン酸ストロンチウム SrMoO4 モリブデン酸ストロンチウム SrTiO3 チタン酸ストロンチウム SrAl2O4 アルミン酸ストロンチウム SrCrO4 クロム酸ストロンチウム SrTeO3 テルル酸ストロンチウム Sr(TaO32 タンタル酸ストロンチウム Sr(MnO4) マンガン酸ストロンチウム Sr(VO32 バナジン酸ストロンチウム これらのストロンチウムその複合酸化物が単独
で銅−タングステン合金中に含有される場合に
は、3成分合金中0.1〜10重量%、好ましくは0.5
〜5重量%の割合で用いられる。これ以上の含有
量では、これら3成分を粉末治金法によつて合金
化する際の焼結性が阻害されて、膨脹して焼結不
良となり、電極の消耗比が大きくなり、一方これ
以下の含有量では添加効果がみられない。 金属酸ストロンチウムは、このようにそれ単独
でも添加され、目的とする改善効果を達成させる
が、これをジルコニウムと一緒に添加することに
より、その改善効果を更に大幅に向上せしめるこ
とができる。ジルコニウムとしては、ジルコニウ
ム単独でも用いられるが、好ましくはそれの窒化
物、ホウ化物または酸化物の形で用いられる。 このように、金属酸ストロンチウムとジルコニ
ウムとが一緒に用いられる場合には、金属酸スト
ロンチウムは4成分合金中0.1〜5重量%、好ま
しくは0.2〜1.0重量%の割合で含有され、またジ
ルコニウムは0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜3
重量%の割合で含有されるように用いられる。ジ
ルコニウムの含有量がこれより多くなると、形成
された合金に脆化がみられ、機械加工が困難とな
り、電気伝導度も大幅に低下し、放電性能は逆に
低下するようになり、一方これより少ない含有量
ではジルコニウムを併用したことによる効果を格
別見出すことができない。 金属酸ストロンチウムが単独でまたはそれとジ
ルコニウムが、それぞれこのような含有量で使用
された場合には、電極の電子仕事関係が低下し、
電子放射性を良好とし、放射を安定化させる働き
があり、かつ放射エネルギーを被加工材側に集中
させるという効果を奏する。そのため、放電加工
時の加工効率を向上させ、加工速度を増大させ、
しかも電極の消耗比を小さくさせるという効果が
特に顕著である。また、本発明に係る電極材料
は、機械加工(切削加工性)が非常に良好であ
り、放電加工された被加工物の加工面も、従来の
電極材料を用いたものと比較して、面粗さが小さ
いことも確認された。 次に、実施例1について本発明を説明する。 実施例 1 銅、タングステンおよび各種のストロンチウム
の複合酸化物の所定量を配合し、混合した後、バ
インダーをそこに加え、成形圧力2トン/cm2で圧
粉体を作製した。これを、700℃の雰囲気中に置
き、バインダーを蒸発させた後、銅溶浸材(純銅
の板または圧粉体)を上置きにして、水素ガス雰
囲気中、1250℃で溶浸を行なつて、合金体を作製
した。各成分の配合比、溶浸量は、溶浸後の最終
組成(重量%)が次のようになるように調整し
た。 No.1〜4 銅 34.1 タングステン 63.4 ストロンチウム複合酸化物 2.5 作製された合金体のほぼ中央部から、直径11
mm、高さ9mmの円柱状試験片を切り出し、これの
上面中心部に直径8mm、高さ60mmの円柱状黄銅製
シヤンクを銅ロー付けして、電極とした。そし
て、被加工(工作物)に、超硬合金G2板(厚さ
10mm、下孔径2mm)を用いて、放電加工試験を行
なつた。用いられた放電加工機および放電加工条
件は、次の如くである。 放電加工機 本体:ジユパツクスDH−150A 電源:UF105C 放電加工条件 加工セツト:CuW−WC(MWC)R1(MCS) MA切換器:3、ジヤンプなし 加工電圧:25〜28V(中心値) 液圧:噴流、0.2〜0.25Kg/cm2(ゲージ圧) セレクター:未使用 極性:電極(−)、工作物(+) 加工液:ダフニーHL35 放電加工時間:30分00秒 得られた結果は、次の表1に示される。なお、
No.5は銅(35重量%)−タングステン(65重量%)
合金を、またNo.6は銀(35重量%)−タングステ
ン(65重量%)合金をそれぞれ用いた比較例であ
る。
The present invention relates to an electrode material for electrical discharge machining. More specifically, the present invention relates to an electrode material for electrical discharge machining made of a copper-tungsten alloy. Important conditions for electrode materials for electric discharge machining include low wear of the electrode itself and high machining speed for the workpiece during machining.
Furthermore, good machinability (cutting workability) is also naturally required. Conventionally, silver-tungsten alloys or copper-tungsten alloys manufactured by powder metallurgy have been commonly used as electrode materials for electrical discharge machining of hard steel and super steel alloys. However, although the former alloy has better overall performance than the latter alloy, recently, in order to further shorten the machining time and extend the life of the electrode, the machining speed is even higher.
There is an increasing demand for electrode materials with a low electrode consumption ratio. The object of the present invention is to improve the performance of an electrode material for electrical discharge machining made of a copper-tungsten alloy, further increase the electrical discharge machining speed, and further reduce the electrode wear ratio. It has been found that the object of the present invention can be effectively achieved by incorporating strontium metal oxide or strontium metal oxide and zirconium into a copper-tungsten alloy. Therefore, the present invention relates to such a copper-tungsten alloy. Copper-tungsten alloys, as conventionally used, contain about 20 to 50% copper, preferably about 30 to 50% by weight copper.
35% by weight, tungsten about 80-50% by weight, preferably about 70-65% by weight. The metal acid strontium further contained in this is used in the form of a complex oxide as listed below. SrZrO 3 Strontium zirconate SrWO 4 Strontium tungstate SrMoO 4 Strontium molybdate SrTiO 3 Strontium titanate SrAl 2 O 4 Strontium aluminate SrCrO 4 Strontium chromate SrTeO 3 Strontium tellurate Sr (TaO 3 ) 2 Strontium tantalate Sr (MnO 4 ) Strontium Manganate Sr (VO 3 ) Strontium 2 Vanadate When these strontium complex oxides are contained alone in the copper-tungsten alloy, it is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5% by weight in the ternary alloy.
It is used in a proportion of ~5% by weight. If the content is more than this, the sinterability when alloying these three components by the powder metallurgy method will be inhibited, resulting in expansion and poor sintering, and the consumption ratio of the electrode will increase; There is no effect of addition at the content of . Although strontium metal oxide is added alone in this way to achieve the desired improvement effect, by adding it together with zirconium, the improvement effect can be further greatly improved. As zirconium, zirconium alone can be used, but it is preferably used in the form of its nitride, boride, or oxide. Thus, when strontium metal oxide and zirconium are used together, strontium metal oxide is contained in a proportion of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 1.0% by weight in the quaternary alloy, and zirconium is contained in a proportion of 0.1 to 5% by weight, and zirconium is contained in a proportion of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.2 to 1.0% by weight. ~10% by weight, preferably 0.5-3
It is used so that it is contained in a proportion of % by weight. If the zirconium content is higher than this, the formed alloy will become brittle, difficult to machine, the electrical conductivity will be significantly reduced, and the discharge performance will be adversely affected; If the content is small, no particular effect can be seen from the combined use of zirconium. When strontium metal oxide alone or with zirconium is used in such a content, the electron work relationship of the electrode decreases,
It has the effect of improving electron radiation properties, stabilizing radiation, and concentrating radiation energy on the workpiece side. Therefore, it improves machining efficiency during electrical discharge machining, increases machining speed,
Furthermore, the effect of reducing the electrode consumption ratio is particularly remarkable. In addition, the electrode material according to the present invention has very good machinability (cutting workability), and the machined surface of the workpiece subjected to electrical discharge machining is also smooth compared to those using conventional electrode materials. It was also confirmed that the roughness was small. Next, the present invention will be explained with reference to Example 1. Example 1 After predetermined amounts of composite oxides of copper, tungsten, and various strontium were blended and mixed, a binder was added thereto, and a green compact was produced at a compacting pressure of 2 tons/cm 2 . This is placed in an atmosphere of 700℃ to evaporate the binder, then a copper infiltration material (pure copper plate or green compact) is placed on top and infiltration is performed at 1250℃ in a hydrogen gas atmosphere. Then, an alloy body was produced. The blending ratio of each component and the amount of infiltration were adjusted so that the final composition (% by weight) after infiltration was as follows. No. 1 to 4 Copper 34.1 Tungsten 63.4 Strontium composite oxide 2.5 From approximately the center of the prepared alloy body, a diameter of 11
A cylindrical test piece with a diameter of 8 mm and a height of 9 mm was cut out, and a cylindrical brass shank with a diameter of 8 mm and a height of 60 mm was soldered to the center of the upper surface of the test piece to form an electrode. Then, a cemented carbide G2 plate (thickness
An electric discharge machining test was conducted using a diameter of 10 mm and a pilot hole diameter of 2 mm. The electric discharge machine and electric discharge machining conditions used are as follows. Electric discharge machine body: Juupax DH-150A Power supply: UF105C Electric discharge machining conditions machining set: CuW-WC (MWC) R1 (MCS) MA switch: 3, no jump Machining voltage: 25 to 28 V (center value) Fluid pressure: Jet flow , 0.2~0.25Kg/cm 2 (gauge pressure) Selector: Unused Polarity: Electrode (-), Workpiece (+) Machining fluid: Daphne HL35 Electric discharge machining time: 30 minutes 00 seconds The obtained results are shown in the table below. 1. In addition,
No. 5 is copper (35% by weight) - tungsten (65% by weight)
No. 6 is a comparative example using a silver (35% by weight)-tungsten (65% by weight) alloy.

【表】 加工速度 =加工前の工作物重量−加工後の工作物重量/加工時
間 重量消耗比=電極の消耗重量/工作物の減量×100 端面消耗比=電極端面の消耗長さ/工作物の加工深さ×
100 上記表1の結果から、従来材料である銅−タン
グステン合金中にストロンチウムの複合酸化物を
含有せしめることにより、放電加工性能が大幅に
向上したことが分り、特に、電極消耗比は従来材
料のそれぞれの約1/3度に低下している。この結
果、従来材料としての銅−タングステン合金は銀
−タングステンよりも劣つていたが、そこに更に
ストロンチウムを含有せしめることにより、高価
な銀−タングステン合金と同等かあるいはそれを
しのぐ放電加工性能を示す合金が廉価に得られる
ようになつた。 実施例 2 銅、タングステン、タングステン酸ストロンチ
ウムおよびジルコニウムまたはその化合物を用
い、実施例1と同様にして、最終組成(重量%)
が次のようになる合金を作製した。
[Table] Machining speed = Workpiece weight before machining - Workpiece weight after machining / Machining time Weight consumption ratio = Electrode consumption weight / Workpiece weight loss x 100 End face consumption ratio = Weared length of electrode end face / Workpiece Machining depth x
100 From the results in Table 1 above, it can be seen that by incorporating strontium composite oxide into the conventional material copper-tungsten alloy, the electrical discharge machining performance has been significantly improved. The temperature has decreased to about 1/3 of that of each. As a result, copper-tungsten alloy as a conventional material was inferior to silver-tungsten, but by adding strontium to it, it has achieved electrical discharge machining performance equivalent to or exceeding that of the expensive silver-tungsten alloy. The alloy shown below can now be obtained at low cost. Example 2 The final composition (wt%) was prepared in the same manner as in Example 1 using copper, tungsten, strontium tungstate and zirconium or their compounds.
An alloy with the following values was prepared.

【表】 チウム
ジルコニウム(化合物) 1.5 − 1.5
作製された合金を用い、実施例1と同様にし
て、それを電極とする放電加工試験を行なつた。
得られた結果は、次の表2に示される。なお、No.
6は、比較例である。
[Table] Thium
Zirconium (compound) 1.5 − 1.5
Using the produced alloy, an electric discharge machining test was conducted in the same manner as in Example 1 using it as an electrode.
The results obtained are shown in Table 2 below. In addition, No.
6 is a comparative example.

【表】 上記表2の結果から、前記表1の結果と同様の
ことがいえるが、特にNo.1〜4とNo.5またはNo.6
との比較から、銅−タングステン合金にジルコニ
ウム(化合物)または金属酸ストロンチウムを単
独で添加するよりは、両者を併用した場合の方が
一段と放電加工性能が向上することが分かる。
[Table] From the results of Table 2 above, it can be said that the same results as those of Table 1 above can be said, but especially No. 1 to 4 and No. 5 or No. 6.
From the comparison, it can be seen that the electrical discharge machining performance is further improved when zirconium (compound) or strontium metal oxide is added to the copper-tungsten alloy in combination than when both are added alone.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 銅20〜50重量%、タングステン80〜50重量%
の組成比を有する銅−タングステン合金中に、
0.1〜10重量%の金属酸ストロンチウムを含有せ
しめた放電加工用電極材料。 2 銅20〜50重量%、タングステン80〜50重量%
の組成比を有する銅−タングステン合金中に、
0.1〜5重量%の金属酸ストロンチウムおよび0.1
〜10重量%のジルコニウムまたはその化合物を含
有せしめた放電加工用電極材料。
[Claims] 1. 20-50% by weight of copper, 80-50% by weight of tungsten.
In a copper-tungsten alloy having a composition ratio of
Electrode material for electric discharge machining containing 0.1 to 10% by weight of strontium metal oxide. 2 Copper 20-50% by weight, tungsten 80-50% by weight
In a copper-tungsten alloy having a composition ratio of
0.1-5% by weight of strontium metal oxides and 0.1
Electrode material for electric discharge machining containing ~10% by weight of zirconium or its compound.
JP8571384A 1984-04-27 1984-04-27 Material for electrode for electric discharge machining Granted JPS60230955A (en)

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JP2007126702A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Silver Roi:Kk Cu-W-BASED ALLOY, AND ELECTRODE USING THE ALLOY FOR ELECTRIC SPARK MACHINING
JP7418779B2 (en) * 2018-07-10 2024-01-22 東邦金属株式会社 Electrode materials for electrical discharge machining or heat sinks for semiconductors, and methods of manufacturing them

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JPS5076694A (en) * 1973-11-12 1975-06-23
JPS54357A (en) * 1977-06-02 1979-01-05 Yoshimitsu Nakanishi Automatic transportation device of plateelike article

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