KR100790657B1

KR100790657B1 - 방전 표면 처리용 전극 및 방전 표면 처리 방법 및 방전표면 처리 장치

Info

Publication number: KR100790657B1
Application number: KR1020057022842A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 고토; 마사오 아키요시; 가쓰히로 마쓰오; 히로유키 오치아이; 미츠토시 와타나베; 다카시 후루카와
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2008-01-02
Also published as: CA2524672A1; WO2004106586A1; RU2005134207A; TW200425986A; CN1798871B; US7834291B2; JPWO2004106586A1; RU2321677C2; US20060118402A1; KR20060029612A; CA2524672C; EP1630254A4; JP4554516B2; TWI279274B; CN1798871A; EP1630254A1; EP1630254B1

Abstract

금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극(201)으로 하여, 가공액(205) 중 또는 공기 중에 있어서 전극(201)과 워크(202)의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 워크(202)의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극(202)에 있어서, 용융시키고 싶지 않은 재료의 분말의 입경을, 용융시키고 싶은 재료의 분말의 입경보다 크게 한다.

Description

방전 표면 처리용 전극 및 방전 표면 처리 방법 및 방전 표면 처리 장치{ELECTRODE FOR DISCHARGE SURFACE TREATMENT, DISCHARGE SURFACE TREATMENT METHOD AND DISCHARGE SURFACE TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 금속 분말 혹은 금속의 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 전극과 피가공물의 사이에 펄스 형상의 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 피가공물 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막(被膜)을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극에 관한 것이다. 또, 이 방전 표면 처리용 전극을 사용한 방전 표면 처리 방법과 그 장치에도 관한 것이다.

항공기용 가스터빈 엔진의 터빈 블레이드 등의 표면에는, 고온 환경하에서의 강도와 윤활성을 갖는 재료를 코팅 또는 두껍게 할 필요가 있다. 이와 같은 고온 환경하에서 강도와 윤활성을 갖는 재료로서, 고온 환경하에서 산화되어 산화물로 되는 것으로 윤활성을 발휘하는 것이 알려져 있는 Cr(크롬)이나 Mo(몰리브덴)을 들 수 있다. 종래에는, 이와 같은 Cr나 Mo을 함유하는 재료를 용접이나 용사(thermal spraying) 등의 방법으로, 그 피막을 두껍게 하고 있었다. 여기서, 용접이란, 피막이 형성되는 피가공물(이하, 워크라 한다)과 용접봉 사이의 방전에 의해 용접봉의 재료를 워크에 용융 부착시키는 방법을 말하며, 용사란 금속재료를 녹인 상태로 하여, 스프레이 형상으로 워크에 분사하여 피막을 형성시키는 방법을 말한다.

그렇지만, 이들 용접과 용사의 어느 방법도 사람의 손에 의한 작업이며, 숙련을 요하기 때문에, 그 작업을 라인화하는 것이 곤란하고, 비용이 비싸진다고 하는 문제점이 있다. 또, 특히 용접은, 열이 집중하여 워크에 들어가는 방법이기 때문에, 두께가 얇은 재료를 처리하는 경우나, 단결정(單結晶) 합금이나 일방향 응고 합금 등 방향 제어 합금과 같이 갈라지기 쉬운 재료를 처리하는 경우에서는, 용접 크랙이 발생하기 쉽고, 수율이 낮다고 하는 문제점도 있다.

한편, 고온 환경하에서의 강도와 윤활성을 갖는 피막을 워크 상에 형성하는 용접이나 용사 등의 표면 처리 방법과는 다른 그 외의 표면 처리 기술로서는, 예를 들면 방전 가공에 의한 표면 처리(이하, 방전 표면 처리라 한다)가 확립되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 방전 표면 처리에 의한 후막(厚膜)의 형성에서는, 전극측으로부터의 재료의 공급과 그 공급된 재료의 워크 표면에서의 용융 및 워크 재료와의 결합의 방법이 피막 성능에 가장 영향을 준다. 이 전극 재료의 공급에 영향을 주는 것이 전극의 강도, 즉 경도이다. 상기 특허 문헌 1에서는, 방전 표면 처리용 전극에는 어느 정도의 경도를 갖게 하면서 방전에 의한 전극 재료의 공급을 억제하고, 공급된 재료를 충분히 용융시키는 것에 의해, 워크 표면에 경질 세라믹스 피막을 형성하고 있다.

특허 문헌 1

국제 공개 제99/58744호 팜플렛(제 7∼8 페이지)

그렇지만, 방전 표면 처리를 이용하여 고온 환경하에서의 강도와 윤활성을 갖는 피막을 형성시키는 표면 처리를 실현하기 위해서는, 상술한 바와 같이 고온 환경하에서 Cr이나 Mo이 산화되어 산화물로 되는 것이 필요하지만, 방전의 에너지에 의해 전극으로부터 극 사이에 공급된 재료를 충분히 용융시키면, 오일과 같이 탄소를 포함하는 가공액 중에서 처리할 때에는, 탄화물을 형성하는 재료는 탄화물로 변하고 만다고 하는 문제점이 있었다. 여기서, 탄화물을 형성하기 쉬운 재료란, Ti(티탄), V(바나듐), Cr, Zr(지르코늄), Nb(니오브), Mo, Hf(하프늄), Ta(탄탈), W(텅스텐), Si(실리콘), B(붕소) 등의 재료를 말한다. 이들 재료의 분말이 포함되는 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하면, 예를 들면 Ti는 탄화 티탄으로, Cr은 탄화 크롬으로, Mo은 탄화 몰리브덴으로와 같이 탄화물로 변화하고 만다. 탄화물로 되면, 금속 상태의 경우에 비해 산화하기 어려워진다. 예를 들면, 탄화 크롬의 경우에는 900℃정도의 고온까지 내산화성을 가지므로, 고온 환경하에 있어서도 산화물로 되기 어려워지며, 그 결과 윤활성을 발휘하기 어려워진다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 오일과 같은 탄소를 성분으로서 포함하는 가공액 중에서의 방전 표면 처리에 있어서도, 고온 환경하에서의 강도와 윤활성을 갖는 피막을 워크 상에 형성할 수 있는 방전 표면 처리용 전극을 얻는 것을 목적으로 한다. 또, 이 방전 표면 처리용 전극을 사용한 방전 표면 처리 방법과 그 장치를 얻는 것도 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련되는 방전 표면 처리용 전극은, 금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체(壓粉體)를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고 그 에너지에 의해, 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극에 있어서, 용융시키고 싶지 않은 재료의 분말의 입경(粒徑)을, 용융시키고 싶은 재료의 분말의 입경보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 분말을 성형할 때에 사용되는 성형기의 단면 형상을 나타내는 도면이고,

도 2는 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이며,

도 3a는 방전시의 방전 표면 처리용 전극과 워크의 사이에 걸리는 전압 파형을 나타내는 도면이고,

도 3b는 방전시에 방전 표면 처리 장치에 흐르는 전류의 전류 파형을 나타내는 도면이며,

도 4는 실시 형태 2의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이고,

도 5는 Ti 코팅된 Cr 분말의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이며,

도 6은 실시 형태 3의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이고, 그리고,

도 7은 실시 형태 4의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련되는 방전 표면 처리용 전극 및 방전 표면 처리 방법 및 방전 표면 처리 장치의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 방전 표면 처리용 전극을 단순히 전극이라고 하는 경우도 있다.

실시 형태 1.

본 발명에서는, 방전 표면 처리를 이용하여, 고온 환경하에서 강도와 윤활성을 갖는 피막의 워크 상에의 형성을 실현하기 위한 방전 표면 처리에 대해 설명한다. 방전 표면 처리에 있어서, 발명자들의 연구에서 이하의 1∼4에 나타내는 것이 분명하게 되어 왔다.

l. 전극 재료는 입경이 작은 것으로부터 우선하여 용융하는 경향이 있다. 특히, 작은 입경(입경 3㎛ 정도 이하)의 분말을 전극 재료로 한 경우에는, 그 재료가 워크 상의 피막으로 된 경우에 재료가 잘 용융한 형적이 관찰된다.

이는, 분말 재료의 용융은, 분말의 체적과 그 분말에 들어가는 열에너지와의 관계로 정해진다고 생각되지만, 분말 재료의 표면적은 입경의 2승(제곱)으로 정해지는데 대해, 체적은 입경의 3승(세제곱)으로 정해지고, 입자가 작아질수록 분말은 단위 체적당 큰 열에너지를 받게 되기 때문인 것으로 생각된다. 탄화물로 되는 재 료의 경우에는, 재료가 용융한 상태로 되면 화학반응이 진행되기 쉬운 상태로 되며, 오일과 같이 탄소를 포함하는 가공액 중에서는 탄화물로 된다.

2. 큰 입경(입경 6㎛ 정도 이상)의 분말을 전극 재료로 한 경우에는, 그 재료가 워크 상의 피막으로 되면 피막 내에 빈 구멍이 많이 존재하게 되어, 치밀하게 하는 것이 곤란하다. 따라서, 피막을 치밀하게 하기 위해서는, 입경은 어느 정도 작게 하는 것이 바람직하다.

3. 오일과 같이 탄소를 포함하는 가공액 중에서의 방전 표면 처리의 경우, 탄화물을 형성하는 재료가 전극 중에 포함되어 있어도, 이 재료보다 탄화물을 형성하기 쉬운 재료가 전극 중에 포함되어 있으면, 그 재료는 탄화하기 어려워진다.

4. 오일과 같이 탄소를 포함하는 가공액 중에서의 방전 표면 처리의 경우, 탄화물을 형성하는 재료가 전극에 포함되어 있어도, 그 재료가 단독의 분말로서 포함되어 있는 것이 아니라, 다른 금속과의 합금의 분말로서 포함되어 있는 경우에는 그 재료는 탄화하기 어려워진다.

본 발명은 이상의 고찰에 의거하여, 방전 표면 처리에 있어서 용융시키고 싶지 않은 재료(예를 들면, 고온 환경하에서의 강도와 윤활성을 갖는 피막으로 하기 위해 탄화물로 하고 싶지 않은 재료)와, 용융시키고 싶은 재료(예를 들면, 탄화물을 형성하기 쉬운 재료)를 동시에 전극 재료 중에 존재시키며, 용융시키고 싶은 재료를 우선적으로 용융시키고, 용융시키고 싶지 않은 재료를 그대로의 상태로 워크 상에 형성되는 피막의 성분으로 하는 것이다.

이 실시 형태 1에서는, 방전 표면 처리에 대해, 탄화시키고 싶지 않은 재료 인 Cr를 포함하는 피막을 워크 상에 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다. 최초로, 이 실시 형태 1에서 사용되는 방전 표면 처리용 전극의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 1은 분말을 성형할 때에 사용되는 성형기의 단면 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 하부 펀치(104)를 금형(다이)(105)에 형성되어 있는 구멍의 하부로부터 삽입하고, 이들 하부 펀치(104)와 금형(다이)(105)으로 형성되는 공간에, 탄화시키고 싶지 않은 재료인 Cr 분말(101)과 Co 분말(102)의 혼합물을 충전한다. 탄화물을 형성하는 재료는 용융하면 탄화하기 쉬워진다. 여기서, 용융(탄화)시키고 싶지 않은 재료의 분말의 입경을 3㎛보다 크게 하고, 용융시키고 싶은 재료의 분말의 입경을 3㎛보다 작게 하는 것이 좋다. 이 실시 형태 1에서는, 입경을 6㎛정도로 한 Cr 분말 80 중량%와 입경을 1㎛ 정도로 한 Co 분말 20 중량%를 혼합하였다. 그 후, 상부 펀치(103)를 금형(다이)(105)에 형성되어 있는 구멍의 상부로부터 삽입한다. 이와 같이 Cr 분말과 Co 분말의 혼합물이 충전된 성형기 상부 펀치(103)와 하부 펀치(104)의 양측에서 소정의 압력이 가해지도록 가압기 등으로 압축 성형한다. 이것에 의해, 분말은 굳어져서 압분체로 된다.

또한, Cr 분말과 Co 분말을 혼합할 때에, 파라핀 등의 왁스를 중량비로 1%∼10% 정도 혼입해도 된다. 이와 같이 왁스를 분말에 혼합한 후에 압축 성형하면, 프레스시에 분말 내부에의 프레스의 압력의 전달을 좋게 하기 때문에 분말에 왁스를 혼입하면 성형성을 개선할 수 있다. 다만, 왁스는 절연성 물질이며, 전극 내의 왁스의 잔류량이 많아질수록 전기 전도도가 나빠지기 때문에 방전성이 악화되므로, 왁스를 혼입했을 때에는 후의 공정에서 왁스를 제거하는 것이 바람직하다. 왁스를 제거하는 방법으로서, 왁스를 포함하는 압축 성형된 압분체를 진공노(vacuum furnace)에 넣어서 가열하는 방법이 있다.

또, 압축 성형된 압분체는, 압축에 의해 소정의 경도가 얻어져 있으면 그대로 방전 표면 처리용의 전극으로서 사용할 수 있으나, 가열하는 것으로 강도를 증대시킬 수 있다. 그 때문에, 가열에 의해 백묵 정도의 경도로 하여 방전 표면 처리용 전극으로 하는 것이 취급상의 점으로부터도 바람직하다.

도 2는 이상과 같은 공정으로 제조된 Cr 분말(입경 6㎛)과 Co 분말(입경 1㎛)로 이루어지는 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도 2에 있어서, 가공액(203) 중에 워크(202)와, 워크(202) 상의 피막을 형성하고 싶은 위치와 대향하여 상기 Cr 분말과 Co 분말의 압분체로 이루어지는 방전 표면 처리용 전극(201)이 구비되고, 이들 방전 표면 처리용 전극(201)과 워크(202)의 사이에 방전 표면 처리용 전원(204)이 접속되어 있다. 방전 표면 처리용 전원(204)으로부터 방전 표면 처리용 전극(201)과 워크(202)의 사이에 인가되는 펄스 전압에 의해, 방전 표면 처리용 전극(201)과 워크(202)의 사이에 방전의 아크 기둥(205)이 생긴다.

방전 표면 처리용 전극(201)과 워크(202)의 사이에 펄스 형상의 방전을 발생시키면, 방전의 에너지에 의해 방전 표면 처리용 전극(201)을 구성하는 전극 재료가 용융하여 방출되어 워크(202) 표면에 이른다. 그 전극 재료는 워크(202) 표면에서 응고하여 피막으로 된다.

도 3a와 도 3b는 방전 표면 처리 조건을 나타내는 도면으로, 도 3a는 방전시 의 방전 표면 처리용 전극과 워크의 사이에 걸리는 전압 파형을 나타내고, 도 3b는 방전시에 방전 표면 처리 장치에 흐르는 전류의 전류 파형을 나타내고 있다. 도 3a에 도시되는 바와 같이 시각 to에서 양극 사이에 무부하 전압 ui가 걸리지만, 방전 지연 시간 td 경과 후의 시각 t₁에 양극 사이에 전류가 흐르기 시작하여 방전이 시작된다. 이 때의 전압이 방전 전압 ue이며, 이 때 흐르는 전류가 피크 전류치 ie 이다. 그리고 시각 t₂에서 양극 사이에의 전압의 공급이 정지되면 전류는 흐르지 않게 된다. 시각 t₂-t₁을 펄스 폭 te라고 한다. 이 시각 t₀∼t₂에 있어서의 전압 파형을 휴지 시간 t₀에 있어서 반복하여 양극 사이에 인가한다. 이 예에서는, 방전 표면 처리용 전극측을 마이너스의 극성으로 하고, 워크측을 플러스의 극성으로 하며, 피크 전류치(ie)를 5∼20A로 하고, 방전 지속 시간(방전 펄스 폭, te)을 5∼100㎲로 하는 방전의 펄스 조건으로 하였다. 이상의 조건에 의해 방전 표면 처리를 행하는 것으로, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 피막을 형성할 수 있었다.

이 실시 형태 1의 예에서는, 전극 재료의 Cr 분말 및 Co 분말의 입경은 각각 6㎛, 1㎛로 크게 다르기 때문에, 입경이 작은 Co 분말이 우선하여 용융되고, Cr 분말은 탄화물로 되지 않는 상태로 워크(202) 표면에 이르러 피막의 성분으로 된다. 즉, Cr 분말에 비해 입경이 작고 용융이 일어나기 쉬운 Co 분말이 존재하기 때문에, 입경이 큰 Cr 분말은 Co 분말에 비해 용융하기 어렵다. 그 때문에, 탄화되어 있지 않은 Cr를 포함하는 피막이 워크(202) 상에 형성된다. 그 결과, 이 워크(202) 상에 형성된 피막은, 고온 환경하에서 Cr가 산화물로 되는 것으로 윤활성을 발휘하 게 된다.

그러나, 방전 표면 처리용 전극의 성분인 분말의 입경의 조건은, 탄화시키고 싶지 않은 재료를 완전히는 용융시키지 않기 위한 필요 조건이지 충분조건은 아니다. 치밀한 후막을 방전 표면 처리에 의해 형성하기 위해서는, 방전의 펄스에 의한 전극 재료의 극 사이(그 후는 워크 표면)에의 공급량이 적절하고, 또한 공급된 전극 재료가 그 방전 펄스에 의해 용융되어 워크(202) 표면에 강고하게 결합하는 것이 필요하다. 그러기 위해서는, 이 실시 형태 1의 Cr 분말과 Co 분말의 혼합 분말의 경우에서는, 방전 표면 처리용 전극(201)의 경도가 JIS K 5600-5-4에 규정되어 있는 도막용 연필 긋기 시험(pencil scratching test)에서 B∼9B 정도의 경도의 범위에 있는 것이 필요하였다. 다만, 이 경도의 최적치는 분말의 입경, 재질 등에 의해 변화하는 것이다. 예를 들면, 분말의 입경이 작아짐에 따라, 보다 높은 경도 값이 최적치로 된다. 이 JIS K5600-5-4의 도막용 연필 긋기 시험의 규격은 본래 도장(塗裝) 피막의 평가에 사용되고 있는 것이지만, 경도가 낮은 재료의 평가에는 편리하다. 물론, 다른 경도 평가 방법의 결과와 이 도막용 연필 긋기 시험의 결과는 환산할 수 있는 것이며, 다른 경도 평가 방법을 지표로서 사용해도 됨은 당연하다.

JIS K 5600-5-4 방법은, 비교적 부드러운 전극에 적용할 수 있는 것이며, 이 실시 형태에 나타내는 예와 같이 분말의 입경이 6㎛ 정도로 비교적 큰 경우에 유효하다. 그러나, 분말이 작아지면, 예를 들어 분말의 입경이 1㎛ 정도로 되면, 전극의 최적인 경도는 높아지기 때문에, 이 방법에서의 측정은 어려워진다. 이와 같은 경우에는, 록웰 경도(Rockwell hardness) 등 다른 경도를 측정하는 방법이 유효하 게 된다.

또한, 이 실시 형태 1에서는, Cr 분말과 Co 분말을 혼합하는 경우에 대해 기술하였으나, 고온에서 윤활성을 발휘하는 재료로서는 그 밖에 Mo 등도 있으며, Mo 등을 포함하는 피막을 형성하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 또, 상술한 설명에서는, Cr 분말의 입경을 6㎛로 하고 Co 분말의 입경을 1㎛로 하고 있으나, 입경은 다소 이들 전후로 해도 되며, 예를 들면 Cr 분말의 평균 입경은 4㎛∼10㎛의 범위, Co 분말의 입경은 4㎛ 이하의 범위라도 동일한 결과를 얻을 수 있다. 또한, 방전 표면 처리용 전원(204)의 전압 등의 조건(방전의 펄스 조건)을 변화시키는 경우에는, 더욱 넓은 범위, 예를 들면 Cr 분말의 평균 입경이 10㎛ 정도라도 된다. 다만, 분말의 입경이 변화한 경우에는, 방전 표면 처리용 전극의 성형 조건이나, 방전 표면 처리시의 전기적인 조건(방전의 펄스 조건)은 변화시킬 필요가 있다.

이 실시 형태 1에 의하면, Cr나 Mo 등의 용융시키고 싶지 않은 재료의 입경을 3㎛보다 크게 하고, Co 등의 용융시키고 싶은(용융시켜도 되는) 재료의 입경을 3㎛ 이하로 한 분말을 혼합하여 제조한 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하였으므로, 용융시키고 싶지 않은 재료를 그 상태인 채로 워크 상에 퇴적시켜서 피막으로 할 수 있다. 그 결과, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 피막을 워크 표면에 형성할 수 있다.

실시 형태 2.

실시 형태 1에서는, 전극을 구성하는 분말의 입경을 변화시킴으로써, 용융시키고 싶지 않은 분말을 탄화시키는 일 없이 피막으로서 형성하는 경우에 대해 설명 하였으나, 이 실시 형태 2에서는, 분말 소재 고유의 용융하기 쉬운 특성과 용융하기 어려운 특성을 이용하여, 용융시키고 싶지 않은 분말을 탄화시키는 일 없이 워크 상에 피막으로서 형성하는 경우에 대해 설명한다.

도 4는 실시 형태 2의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도 4도 실시 형태 1의 도 2와 같이, 가공액(406) 중에 워크(405)와, 워크(405) 상의 피막을 형성하고 싶은 재료를 포함하는 분말의 압분체로 이루어지는 방전 표면 처리용 전극(404)이 구비되고, 이들 방전 표면 처리용 전극(404)과 워크(405)의 사이에 방전 표면 처리용 전원(407)이 접속되어 있다. 방전 표면 처리용 전원(407)으로부터 방전 표면 처리용 전극(404)과 워크(405)의 사이에 인가되는 펄스 전압에 의해, 방전 표면 처리용 전극(404)과 워크(405)의 사이에 방전의 아크 기둥(408)이 생긴다.

이 실시 형태 2의 설명에서는, 방전 표면 처리용 전극(404)은 Cr 분말(입경 1㎛)(401)과, Ti 분말(입경 1㎛)(402)과, Co 분말(입경 1㎛)(403)이 각각 30 중량%, 10 중량%, 60 중량%의 비율로 혼합되어 구성되는 경우를 예로 든다. 또, 방전 표면 처리용 전극(404)의 제조 방법에 대해서는, 실시 형태 l에 준하므로 그 설명은 생략한다.

이 예에서는, 방전 표면 처리용 전극(404)을 구성하는 분말 입경은 Cr 분말(1㎛)(401)과 Ti 분말(입경 1㎛)(402)과 Co 분말(1㎛)(403)로 하고 있으나, 입경은 다소 전후라도 되며, 예를 들면 각각 1㎛∼10㎛의 범위이면 된다. 또, 방전 표면 처리용 전원(407)의 전압 등의 조건을 변화시키는 경우에는, 더욱 넓은 범위 예를 들면 분말의 입경 평균이 10㎛ 정도라도 된다. 다만, 분말의 입경이 변화한 경우에는, 전극의 성형 조건, 방전 표면 처리시의 전기적인 조건(방전의 펄스 조건)은 변화시킬 필요가 있다.

또, 이 예에서는, Ti 분말의 입경을 1㎛로 하고 있으나, 금속 Ti와 같이, 점성이 있는 재료를 1㎛까지 미세화하는 것은 통상적으로 곤란하므로, TiH₂(수소화 티탄)를 대신에 사용해도 된다. 이 TiH₂는 용이하게 분쇄할 수 있으므로, 미세한 입경의 분말을 얻는데는 편리하며, 또 TiH₂는 가열하면 200℃정도의 온도에서 수소를 방출하여 Ti로 되므로, TiH₂를 전극 재료에 혼합하여 두고, 재료를 압축 성형한 후에 가열 처리를 하는 것으로, TiH₂ 분말을 Ti 분말로 할 수 있다.

다음에, 도 4를 참조하여 상술한 방전 표면 처리용 전극(404)을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 설명한다. 방전 표면 처리용 전극(404)과 워크(405)의 사이에 펄스 형상의 방전을 발생시키면, 방전의 에너지에 의해 방전 표면 처리용 전극(404)을 구성하는 전극 재료가 용융하여 방출되어 워크(405) 표면에 이른다. 그 전극 재료는 워크(405) 표면에서 응고하여 피막으로 된다.

이 예에서는, 전극 재료 중에 Ti 분말을 포함하고 있기 때문에, 각 분말이 용융 또는 에너지가 높은 상태로 되었다고 해도, Ti 분말이 우선하여 화학반응을 일으키기 쉬운 상태로 된다. 예를 들면, 가공액(406)이 오일인 경우에는, Ti 분말(402)은, 오일이 분해되어 생성된 유리 카본과 반응하여 탄화물을 생성한다. 이것 은, Ti은 극히 반응성이 풍부한 재료로서 알려져 있고, 화학반응을 일으키기 쉬운 환경하, 예를 들면 방전의 아크 기둥 내와 같이 고온에서 유리 카본이 풍부한 환경에 놓인 경우에는 가장 먼저에 반응하기 때문이라고 생각된다.

한편, Cr도 Ti와 같이 탄화물을 형성하는 재료이기는 하나, 반응의 발생 빈도에서는 Ti 쪽이 더 활성적이다. 여기서, Ti, Cr가 탄화물로 되기 위해서는, 방전의 열에너지에 의해 가공액(406)인 오일이 분해되어 생성된 유리 카본이 필요하다. 그러나, 방전의 열에너지에 의해 금속과 탄화물을 형성하는 카본은 한정되어 있고, 그 카본이 먼저 보다 탄화하기 쉬운 재료(Ti)와 결합되고 만다. 그 때문에, 비록 탄화물로 되는 재료라도 탄화하기 위한 카본이 없어지고, 탄화하지 않는 채의 상태로 피막의 성분으로 된다고 생각된다. 즉, Cr 분말(401)에 비해, 탄화가 일어나기 쉬운 Ti 분말(402)이 존재하면, 탄화되어 있지 않은 Cr를 포함하는 피막을 워크(405) 표면에 형성할 수 있다. 이 Cr를 포함하는 피막은, 고온 환경하에서 Cr이 산화물로 되는 것으로 윤활성을 발휘하는 것이 알려져 있다. 고온에서 윤활성을 발휘시키기 위해서는, 탄화 크롬의 형태보다는 Cr인 채의 상태가 바람직하고, 그러기 위해서는 Cr의 분말을 방전의 에너지로 탄화시키지 않는 것이 필요하다.

발명자들의 실험에 의해, 탄화물을 형성하는 재료가 전극에 포함되는 경우의 피막의 상태에 대해 이하의 것이 확인되었다. 먼저, 비교예로서 Cr를 포함하고 Ti를 포함하지 않는 방전 표면 처리용 전극에 의해 방전 표면 처리를 행하고, 워크(405) 상에 형성된 피막을 X선회절로 분석하면, 탄화 크롬의 높은 피크가 관찰되었다. 다음에, 이 실시 형태 2의 실시예로서 Cr와 Ti를 함께 포함하는 방전 표면 처 리용 전극(404)에 의해 방전 표면 처리를 행하고, 워크(405) 상에 형성된 피막을 X선회절로 분석하면, 탄화 크롬의 피크는 낮아지며, 대신하여 탄화 티탄의 높은 피크가 관찰되었다.

이상으로부터, 이 실시 형태 2에 의하면, 방전 표면 처리용 전극의 성분으로서 Cr 및 Cr 보다 탄화하기 쉬운 재료인 Ti를 포함하면, 방전 표면 처리시에 Cr의 탄화를 방지할 수 있고, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 피막을 형성할 수 있다.

또한, 이 실시 형태 2에서는, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 재료로서 Cr에 대해 설명하였으나, 이와 같은 재료용으로서는 그 밖에 Mo 등도 있으며, Mo 등을 포함하는 피막을 형성하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

실시 형태 3.

실시 형태 2에서는, 탄화시키고 싶지 않은 재료(Cr 분말)와, 그 재료보다 탄화하기 쉬운 재료(Ti 분말)를 포함한 재료를 혼합한 경우를 설명하였으나, 이 실시 형태 3에서는, 탄화시키고 싶지 않은 재료(Cr)를 그 재료보다 탄화하기 쉬운 재료(Ti)로 코팅함으로써, 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 경우에 대해 설명한다.

이하의 설명에서는, Co 분말을 60 중량%, Ti 코팅된 Cr 분말을 40 중량%의 비율로 혼합하여 방전 표면 처리용 전극을 제조한 것으로 한다. 또, Ti 코팅된 Cr 분말에 관해서는, Ti을 40 중량%, Cr을 60 중량%의 비율이 되도록, Cr 분말에 대하여 Ti 코팅을 행하고 있다. 도 5는 이 Ti 코팅된 Cr 분말의 단면을 모식적으로 나 타내는 도면이다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, Ti 코팅된 Cr 분말(503)은, Cr 분말(501)의 표면이 Ti(502)으로 코팅되어 있다. 여기서, Cr 분말(501)의 표면에 Ti(502)을 코팅하는 방법으로서는, 도금이나 PVD(Physical Vapor Deposition: 물리 증착) 등의 방법이 있다. 이 Ti 코팅된 Cr 분말(503)은 방전 표면 처리용 전극의 성분으로서 사용되기 위한 것이다.

도 6은 실시 형태 3의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도 6도, 실시 형태 1의 도 2와 같이, 가공액(605) 중에 워크(604)와, 워크(604) 상의 피막을 형성하고 싶은 재료를 포함하는 분말의 압분체로 이루어지는 방전 표면 처리용 전극(603)이 구비되고, 이들 방전 표면 처리용 전극(603)과 워크(604)의 사이에 방전 표면 처리용 전원(606)이 접속되어 있다. 방전 표면 처리용 전원(606)으로부터 방전 표면 처리용 전극(603)과 워크(604)의 사이에 인가되는 펄스 전압에 의해, 방전 표면 처리용 전극(603)과 워크(604)의 사이에 방전의 아크 기둥(607)이 생긴다.

이 실시 형태 3의 설명에서는, 방전 표면 처리용 전극(603)은, Ti로 코팅한 Cr 분말(입경 6㎛ 정도)(601)과, Co 분말(입경 1㎛)(602)이 혼합되어 구성되는 경우를 예로 든다. 또한, 방전 표면 처리용 전극(603)의 제조 방법에 대해서는, 실시 형태 1에 준하므로 그 설명은 생략한다.

다음에, 도 6을 참조하여, 상술한 방전 표면 처리용 전극(603)을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 설명한다. 방전 표면 처리용 전극(603)과 워크(604)의 사이에 펄스 형상의 방전을 발생시키면, 방전의 에너지에 의해 방전 표면 처리용 전극(603)을 구성하는 전극 재료가 용융하여 방출되어 워크(604) 표면에 이른다. 그 전극 재료는, 워크(604) 표면에서 응고하여 피막으로 된다. 전극 재료가 용융한 경우에는 에너지가 높은 상태로 되기 때문에 화학 반응을 일으키기 쉬워진다. 예를 들면, 가공액(605)이 오일인 경우에는, 오일이 분해되어 생성한 카본과 반응하고, Ti은 탄화 티탄을 생성하며, Cr은 탄화 크롬을 생성한다.

오일과 같이 탄소를 포함하는 가공액(605) 중에서의 방전 표면 처리를 행하여 워크(604) 상에 피막을 형성할 때에, 탄화물을 형성하는 재료(예를 들면, Cr 등)가 전극(603)에 포함되어 있는 경우라도, 이 재료보다 탄화물을 형성하기 쉬운 재료(Ti 등)가 전극(603)에 포함됨으로써, 상기의 탄화물을 형성하는 재료(Cr 등)의 탄화를 억제할 수 있다. 특히, 이 예와 같이, 단순히 Cr 분말과 Ti 분말을 포함한 재료를 혼합하는 것은 아니고, 탄화시키고 싶지 않은 재료(탄화물을 형성하는 재료)를 그 재료보다 탄화하기 쉬운 재료로 코팅함으로써, 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 효과는 크다.

이 효과에 대해 더욱 구체적으로 설명한다. 이 실시 형태 3에서는, Cr 분말이 Ti로 덮여 있기 때문에, 방전의 열 에너지에 의해 가공액(605)인 오일이 분해하여 생성된 유리 카본에 Cr 분말이 직접 접촉할 확률이 낮아진다. 또, Ti는 방전의 열 에너지에 의해 가공액(605)인 오일이 분해하여 생성된 유리 카본이 Cr와 반응하는 것을 방지하는 목적으로 혼입되어 있으나, Cr 분말과 Ti 분말을 포함한 재료를 단순히 혼합하는 것만으로는, Cr 분말의 근처에 Ti 분말이 존재하지 않는 경우도 있어서, Cr의 탄화를 충분히 방지할 수 없다. 그러나, Cr 분말을 Ti으로 코팅한 경 우에는 Cr 분말의 근방(즉, 표면)에는 반드시 Cr 보다 탄화하기 쉬운 Ti가 존재하는 것으로 된다. 이 Ti가 Cr 분말에 가까워진 유리 카본을 먼저 소비하므로, Cr 분말을 탄화로부터 지키기 쉽다. 이는, Ti으로 코팅한 Cr 분말(601)을 포함하는 방전 표면 처리용 전극(603)에 의해 방전 표면 처리를 행하고, 워크(604) 상에 형성된 피막을 X선회절로 분석하면, 탄화 크롬의 높은 피크가 관찰되지 않는 것으로부터도 확인된다.

이상으로부터, 이 실시 형태 3에 의하면, 방전 표면 처리용 전극의 성분으로서 탄화시키고 싶지 않은 재료인 Cr 분말의 표면에, Cr 분말보다 탄화하기 쉬운 재료인 Ti을 코팅한 분말을 방전 표면 처리용 전극에 포함하게 하면, 방전 표면 처리시에 Cr의 탄화를 방지할 수 있고, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 피막을 형성할 수 있다.

또한, 이 실시 형태 3에서는, 고온 환경하에서 윤활성을 발휘하는 재료로서 Cr에 대해 설명하였으나, 이와 같은 재료용으로서는 그 밖에 Mo 등도 있으며, Mo 등을 포함하는 피막을 형성하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

실시 형태 4.

이 실시 형태 4에서는, 탄화물을 형성하는 재료가 단독의 분말로서 포함되어 있는 것이 아니라, 다른 탄화물을 형성하기 어려운 금속과의 합금의 분말로서 포함되어 있는 경우에는, 그 탄화물을 형성하는 재료가 탄화하기 어려워지는 점을 이용하여, 합금의 분말을 방전 표면 처리용 전극에 사용하는 경우에 대해 설명한다.

도 7은 실시 형태 4의 방전 표면 처리용 전극을 사용하여 방전 표면 처리를 행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도 7도, 실시 형태 1의 도 2와 같이, 가공액(704) 중에 워크(703)와, 워크(703) 상의 피막을 형성하고 싶은 재료를 포함하는 분말의 압분체로 이루어지는 방전 표면 처리용 전극(702)이 구비되어 있고, 이들 방전 표면 처리용 전극(702)과 워크(703)의 사이에 방전 표면 처리용 전원(705)이 접속되어 있다. 방전 표면 처리용 전원(705)으로부터 방전 표면 처리용 전극(702)과 워크(703)의 사이에 인가되는 펄스 전압에 의해, 방전 표면 처리용 전극(702)과 워크(703)의 사이에 방전의 아크 기둥(706)이 생긴다. 또한, 방전 표면 처리용 전극(702)은, Co가 주성분으로 Cr을 포함하는 합금의 분말(701)을 성형하여 구성되어 있다.

여기서 사용한 합금의 성분은, 「Cr 20 중량%, Ni(니켈) 10 중량%, W 15 중량%, 나머지가 Co」 이지만, 「Cr 25 중량%, Ni 10 중량%, W 7 중량%, 나머지가 Co」, 「Mo 28 중량%, Cr 17 중량%, Si 3 중량%, 나머지가 Co」, 「Cr 15 중량%, Fe(철) 8 중량%, 나머지가 Ni」, 「Cr 21 중량%, Mo 9 중량%, Ta 4 중량%, 나머지가 Ni」, 「Cr 19 중량%, Ni 53 중량%, Mo 3 중량%,(Cd(카드뮴) ＋ Ta) 5 중량%, Ti 0.8 중량%, Al(알루미늄) 0.6 중량%, 나머지가 Fe」 등이라도 된다.

방전 표면 처리용 전극(702)과 워크(703)의 사이에 펄스 형상의 방전을 발생시키면, 방전의 에너지에 의해 방전 표면 처리용 전극(702)을 구성하는 전극 재료가 용융하여 방출되어 워크(703) 표면에 이른다. 그 전극 재료는, 워크(703) 표면에서 응고하여 피막으로 된다. 전극 재료가 용융한 경우에는 에너지가 높은 상태로 되기 때문에 화학 반응을 일으키기 쉬워진다. 예를 들면, 가공액(704)이 오일인 경 우에는, 오일이 분해하여 생성된 카본과 반응하고, Cr는 탄화 크롬을 생성하며, Mo는 탄화 몰리브덴을 생성한다. 그러나, 이와 같은 탄화물을 형성하는 재료(Cr, Mo 등)가, 다른 탄화물을 형성하기 어려운 재료(Co 등)와의 합금의 분말로서 포함되어 있으면, 탄화물을 형성하기 어려워진다.

이는, 탄화물을 형성하는 재료(예를 들면, Cr 등)가 전극에 포함되어 있는 경우라도, 그 재료가 단독의 분말로서 포함되어 있는 것이 아니라, 다른 탄화물을 형성하기 어려운 금속(예를 들면 Co)과의 합금의 분말로서 포함되어 있음으로써, 탄화물을 형성하는 재료가, 방전의 열 에너지에 의해 가공액(704)인 오일이 분해하여 생성된 유리 카본에 직접 접촉할 확률이 낮아지기 때문으로 고찰된다. 즉, 이 실시 형태 4에 의하면, 탄화물을 형성하는 재료인 Cr을 탄화물을 형성하지 않는 재료인 Co 내에 합금으로서 용해시킨 분말(701)로 제조한 방전 표면 처리용 전극(702)을 사용하여 방전 표면 처리를 행함으로써, 탄화되어 있지 않은 Cr를 포함한 피막이 워크(703) 상에 형성된다. 그리고, 고온 환경하에서의 피막 중의 Cr이 산화물로 되는 것으로 윤활성을 발휘하게 된다. 이것은, Cr을 포함하는 합금 분말을 포함하는 방전 표면 처리용 전극에 의해 방전 표면 처리를 행하고, 워크(703) 상에 형성된 피막을 X선회절로 분석하면, 탄화 크롬의 높은 피크가 관찰되지 않은 것으로부터도 확인된다. 동일하게, Mo를 포함하는 합금 분말을 포함하는 방전 표면 처리용 전극에 의해 방전 표면 처리를 행하고, 워크 상에 형성된 피막을 X선회절로 분석한 경우에도, 탄화 몰리브덴의 높은 피크가 관찰되지 않았다.

이상으로부터, 이 실시 형태 4에 의하면, 방전 표면 처리용 전극의 성분으로 서 Cr 또는 Mo 등의 탄화물을 형성하기 쉬운 재료를 Co 등의 탄화물을 형성하기 어려운 재료와의 합금으로 한 분말을 방전 표면 처리용 전극에 포함하게 하면, 방전 표면 처리시에 Cr나 Mo의 탄화를 방지하고, 워크 표면에 이들 피막을 형성할 수 있다. 그 결과, 고온 환경하에서 이들 Cr나 Mo가 산화된 윤활성을 발휘하는 피막으로 된다.

또한, 상술한 본 발명의 실시 형태 1∼4에서, 전극 성분으로서 Co를 혼입하고 있는 것은, 워크 상에 형성되는 피막을 두껍게 하는 것에 대해 효과가 있기 때문이다. 이는, 탄화물을 형성하기 쉬운 재료만으로 구성되는 방전 표면 처리용 전극에서는, 워크 상에 형성된 피막이 탄화물 세라믹스 상태로 되기 때문에, 피막의 열전도가 나빠지며, 방전에 의해 피막의 제거가 진행되기 쉬워지나, 탄화물을 형성하기 어려운 재료인 Co를 성분으로서 혼입하는 것으로, 워크 상에 형성된 피막의 열전도를 악화시키는 일이 없어지며, 피막의 후막화가 가능하게 되기 때문이다. 이와 같은 Co와 동일한 효과를 갖는 재료로서 그 외에 Ni, Fe 등이 있다.

또, 상술한 실시 형태 1∼4에서는, 가공액 중에서 방전 표면 처리를 행하는 경우를 나타내었으나, 공기 중에서 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 워크 상에 형성하고 싶은 피막의 성분이 공기 중의 성분과 화학 반응하기 어려워지도록, 방전 표면 처리용 전극 중에, 상기 성분의 분말의 크기를 3㎛ 보다 크게 하고, 상기 성분보다 공기 중의 성분과 화학 반응하기 쉬운 성분의 크기를 3㎛ 보다 작게 하면 된다. 또, 방전 표면 처리용 전극 중에, 상기 워크 상에 형성하고 싶은 피막의 성분보다 공기 중의 성분과 화학 반응하기 쉬운 성분을 분말로서 포함시키 거나, 상기 성분의 표면에 코팅하거나 해도 된다. 또한, 상기 워크 상에 형성하고 싶은 피막의 성분과, 이 성분보다 공기 중의 성분과 화학 반응하기 어려운 성분과의 합금의 분말을 사용하여 방전 표면 처리용 전극을 형성해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전극 재료 중 희망하는 것을 방전의 에너지에 의해 용융하는 것을 막을 수 있고, 워크 표면에 형성되는 피막 성분에 용융하지 않는 성분을 포함시킬 수 있다. 그 결과, 고온 환경하에서의 윤활성을 갖는 피막을 형성할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은, 고온 환경하에서 높은 강도와 윤활성을 갖는 두꺼운 피막을 형성시키는 처리를, 자동화로 행할 수 있는 방전 표면 처리 장치에 적합하다.

Claims

금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체(壓粉體)를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막(被膜)을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극으로서,

적어도 입경(粒徑)이 다른 제1의 분말과 제2의 분말로 이루어지고, 상기 제1의 분말은, 피막 형성시에 화학 변화시키고 싶지 않은 재료를 선정함과 함께, 상기 제2의 분말보다 입경을 크게 한 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제1항에 있어서,

상기 화학 변화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제2항에 있어서,

상기 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금의 입경 평균을 4∼10㎛의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2의 분말은, 탄화물을 형성하지 않는 또는 탄화물을 형성하기 어려운 금속 재료로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극에 있어서,

탄화 가능하지만 탄화시키고 싶지 않은 재료,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다도 더 탄화하기 쉬운 재료,

의 분말을 포함하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리에 사용하는 방전 표면 처리용 전극에 있어서,

탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 쉬운 재료에 의해 코팅한 재료,

의 분말로 구성되어, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는, Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금이며,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다 탄화하기 쉬운 재료가 Ti인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리에 사용되는 방전 표면 처리용 전극에 있어서,

방전 표면 처리할 때 탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 어려운 재료와의 합금 분말로 하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제8항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리용 전극.
제9항에 있어서,

상기 탄화하기 어려운 재료가 Co, Ni 또는 Fe인 것을 특징으로 하는 방전 표 면 처리용 전극.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 방법으로서,

적어도 입경이 다른 제1의 분말과 제2의 분말로 이루어지고, 상기 제1의 분말은, 피막 형성시에 화학 변화시키고 싶지 않은 재료를 선정함과 함께, 상기 제2의 분말보다 입경을 크게 한 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제11항에 있어서,

상기 전극 중의 화학 변화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제12항에 있어서,

상기 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금의 입경 평균을 4∼10㎛의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전극 중의 제2의 분말은, 탄화물을 형성하지 않는 또는 탄화물을 형성하기 어려운 금속 재료로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 방법으로서,

탄화 가능하지만 탄화시키고 싶지 않은 재료,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다도 더 탄화하기 쉬운 재료,

의 분말을 포함하는 전극을 사용하여 피막을 형성하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 방법으로서,

탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 쉬운 재료에 의해 코팅한 재료,

의 분말을 포함하는 전극을 사용하여 피막을 형성하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금이며,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다 탄화하기 쉬운 재료가 Ti인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 방법으로서,

방전 표면 처리할 때 탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 어려운 재료와의 합금 분말로 이루어지는 압분체 전극을 사용하여 피막을 형성하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제18항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
제19항에 있어서,

상기 탄화하기 어려운 재료가 Co, Ni 또는 Fe인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 방법.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 장치로서,

적어도 입경이 다른 제1의 분말과 제2의 분말로 이루어지고, 상기 제1의 분말은, 피막 형성시에 화학 변화시키고 싶지 않은 재료를 선정함과 함께, 상기 제2의 분말보다 입경을 크게 한 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제21항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제22항에 있어서.

Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금의 입경 평균을 4∼10㎛의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용융시키고 싶은 재료는, 탄화물을 형성하지 않는 또는 탄화물을 형성하기 어려운 금속 재료인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 장치로서,

탄화 가능하지만 탄화시키고 싶지 않은 재료, 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다도 더 탄화하기 쉬운 재료,

의 분말을 포함하는 전극과,

펄스 형상의 방전을 발생시키는 전원 장치를 구비하여,

그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 장치로서,

탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 쉬운 재료에 의해 코팅한 재료의 분말로 구성되는 전극과,

펄스 형상의 방전을 발생시키는 전원장치를 구비하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제25항 또는 제26항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합금이며,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료보다 탄화하기 쉬운 재료가 Ti인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
금속 분말, 금속 화합물의 분말, 또는 세라믹스의 분말을 압축 성형한 압분체를 전극으로 하여, 가공액 중 또는 공기 중에 있어서 상기 전극과 워크의 사이에 방전을 발생시키고, 그 에너지에 의해 상기 워크의 표면에 전극 재료 또는 전극 재료가 방전 에너지에 의해 반응한 물질로 이루어지는 피막을 형성하는 방전 표면 처리 장치로서,

방전 표면 처리할 때 탄화시키고 싶지 않은 재료를 탄화하기 어려운 재료와의 합금 분말을 포함하는 전극을 구비하여, 그것에 의해 상기 탄화시키고 싶지 않은 재료의 탄화를 방지하는 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제28항에 있어서,

상기 탄화시키고 싶지 않은 재료가 Cr, Mo, 또는 Cr 혹은 Mo를 포함하는 합 금인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.
제29항에 있어서,

상기 탄화하기 어려운 재료가 Co, Ni 또는 Fe인 것을 특징으로 하는 방전 표면 처리 장치.