TW200408482A - Electrode for discharge surface treatment, discharge surface treatment method and discharge surface treatment device - Google Patents

Electrode for discharge surface treatment, discharge surface treatment method and discharge surface treatment device Download PDF

Info

Publication number
TW200408482A
TW200408482A TW092120765A TW92120765A TW200408482A TW 200408482 A TW200408482 A TW 200408482A TW 092120765 A TW092120765 A TW 092120765A TW 92120765 A TW92120765 A TW 92120765A TW 200408482 A TW200408482 A TW 200408482A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
powder
surface treatment
discharge
alloy
Prior art date
Application number
TW092120765A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI250908B (en
Inventor
Akihiro Goto
Masao Akiyoshi
Hiroyuki Ochiai
Mitsutoshi Watanabe
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Ishikawajima Harima Heavy Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Ishikawajima Harima Heavy Ind filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW200408482A publication Critical patent/TW200408482A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI250908B publication Critical patent/TWI250908B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • B22F1/0003
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/004Filling molds with powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal

Description

200408482 玫、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於以經將金屬 陶瓷粉末施行壓縮成化合物粉末、或 工件(補之二 粉體等為電極,並使此電極與 件Γ:= 脈衝狀放電,利用此放電能量而在工 極材料被覆膜,或者在工件表面上形成利 ==電極材料進行反應而成的物質之 =處理用電極、放電表面處理方法、以及放電表面處 【先前技術】 利用液中放電加工法而塗佈金屬 蝕性、耐磨損性的妯十 彳早徒问耐 如下述。、何’已為眾所週知。此技術之-例有 人譬如有揭示著利用將wc(碳化鶴)與co步分末予以混 :二t壓縮成形的電·,施行液中脈衝放電,藉此將此 :極材料堆積於工件上然後利用其他的電極(如:銅電 蛋、石墨電極)施行熔融放電加工,而獲得更高硬度盘更高 密接力的方法(參照專利域υ。換句話說,採me。 的混合壓粉體電極,在工件(母# S50C)上利用〉夜中放電加 2 ’使WC-Coi隹積於工件上(1次加工);其次,利用如銅 :極之類未被消耗的電極,施行再熔融加工。次加工)。結 木,在1次加工狀態下,堆積組織就連硬度(維氏硬度 亦:Ην = 1410程度’且空洞亦較多,但是利用2次加工的 再炝融加工,便將使被覆層的空洞消i ’就連硬度亦提昇 314910 200408482 為Hv=i750。利用此方 硬且密接度佳的被覆層。…隻得對鋼材的工件屬於較 表二是形力…之超硬合金的燒结材料 U力乂 ” i回抢接力被覆声 點,依照本發明者等的 θ |頗為困難。相關此 卞日;I所九仔知,苦
Ti等材料為電極,並使在與工件 …物的 熔融步驟便可在工件μ a ^電的活,無再 乃其_ 屬表面上形成堅固地硬質膜。此 乃基於隨放電而消耗的電極 、、此 產生反應形成TiC所產生。 兵加工液中成分的碳c 俨為♦ 、,^右以TiH2(1L化欽)等金屬氫化物的壓粉 = 在工件之間產生放電的話,較諸於…' 寺材料的情況下’可較快速且密接性佳的 術(參照專利文獻2)。此外, "貝肤的技 化物中,〜荖^人Λ有揭不在Tm“氫化鈦)等氫 者/、他孟屬或陶究的壓粉體為電極,並在工 件之間產生放電的話,便可及 各種性質之硬質被覆膜的技術。成、硬度、耐磨損性等 較他:術則有揭示藉由預備燒結便可製造強度 ^的表面處理電極(參照專利文獻3)。換句話m ::::末Γ:粉末予以混合之粉末所構成放電表面處 二笔極之㈣’將WC粉…。粉末予以;昆合並壓 、'伯成形的壓粉體,亦可僅將Wc粉末與c〇粉末予以混合 並=成形’但是若在混人犧之後再施行壓縮成形的= 2 Μ I體的风Μ α此情況下’因為徵乃屬於絕緣性 勿貝’若大量殘留於電極中的話’電極的電阻將變大而使 314910 200408482 放電m,因此便利用將壓粉體電極放人真空爐中並加 熱俾去除蝶。λ時,因為加熱溫度若過低的話,無法去除 蜢右皿度過尚的話蠟將成為煤炭而使電極純度劣化,因 此必須保:於蠟熔融的溫度以上且蠟分解成為煤炭的溫度 :::恶。戶斤以’將真空爐中的壓粉體利用高週波線圈 燒結狀態」)。:、;兄;: 結逸展^ β月况下,在蛱化物間的接觸部將朝相互鍵 、: '’旦疋因為燒結溫度較低無法達 度,因此形成軔r活沾从,丄 &、、口的· 處理的m a"。若依此種電極進行放電表面 乃侍知可形成緻密且均質的被覆膜。 密接:述不=種情況,雖均屬於被覆膜硬度、 均質性的特徵,、作β:讀形成迅速性、被覆膜緻密性與 -般:二 關膜厚則尚未足夠仍需改善。 接(在此稱「::二版fd度的技術有所謂的熔接、熔射。熔 棒之間的放電二U1 up weMing)」)係利用卫件與熔接 -射係在。接棒材㈣融附著於工件上的方法。 形成被覆膜的方法二“下,喷霧狀吹附於工件上而 練,所以具有難 ’去均由人工知作’因為需要熟 M 5,, Β ^ . π 乍業線化,且成本偏高的缺點。此外, 厚度較薄材料的情W /入工件的方法,因此當處理 金等方向控制合金之⑽」如早結晶合金、單方向凝固合 發生熔接龜裂 A Χ 4 4裂的材料而言,將較容易 I 4成良率偏低的問題。 314910 7 200408482 (專利文獻l) 曰本專利特開平5-1486 1 5號公報 (專利文獻2) 曰本專利特開平9-192937號公報 (專利文獻3) 曰本專利第3227454號公報 (非專利文獻1) ^ 「利用放電處理(EDC)的厚膜形成」(書名)接“ 寺,型技術、(1999)、日刊工業新聞社。 勝昭弘 但是,在如上述的習知放電表面處理中 成硬質被覆膜為重點,因此電極材料便以硬》為以形 或利用放電能量而與加工液中之油成^ q ^材料, 反應而开> 成硬質碳化物的材料為主成八 曰3 生化學 -般具有融點較高、熱傳導劣等特性,雖:更質材料 1〇叫程度的薄膜,但是極難形成數100_以;进地形成 膜。 的緻密厚 在根據本發明者研究的文獻巾,雖揭 C〇(9:1)電極可形成3侧程度的膜厚 ^用WC- 但是卻存在下述問題:益、/ ’’’、 利文獻1), …、古女疋地形成被霹 現;乍看之下雖具金屬光澤呈現緻密性,難以重 :多的較脆被覆膜’ ·以及若利用金屬片等強:::孔 的話再1 字呈現脆弱的狀態等,镇難達到實用階^去除 再者,相關上述堆積被覆膜 射,因為不僅耗費人力且難、:子:)的熔接或炼 業、、泉化,成本亦將變高,
S 314910 200408482 並將务生溶接龜裂良率較 七^ 卞罕乂低現象,因此問題仍然存在。 有雲於上述諸項問韻赴 執 、〗碭··”占本發明之目的在於提供一種 放雷# %老 甩處理難以被覆之厚膜形成的 双毛表面處理用電極、放兩 處理I¥ 放包表面處理方法、以及放電表面 處理衣置。此外,本 脈衝放+ _ 之目的在於提供一種在利用液中 胍衝:5文電處理進行被 面處理$ + &精十主 仃良質被覆膜形成的放電表 置。②極、放電表面處理方法、以及放電表面處理裝 【發明内容】 本發明的放電表面處理用電 化合物粉古f — r 以將金屬粉末、金屬 中,使成形的㈣體為電極,並在加工液 而在工:表面:件之:產生脈衝狀放電,利用此放電能量 成利用放雷处旦你+ A在工件表面上形 的放電表而考 心成的物質之被覆膜 以上之不致彤# i π p 衬枓知含有40體積% 依照本發明的話,利用電極材料含;1“二 碳化的材料 ^ _ 有上述乾圍的不易 枓 § ^行液中脈衝放電處理 碳化物而仍俘拉八p 之際,便不致形成 材料,便可剎H + ^ ^中所殘留的金屬 膜。 疋地形成較厚被覆 【實施方式】 為更詳盡說明本發明,而依照所 明。另外士八 吓丨付圖不對其進行說 ’本餐明並不僅限於下述說明,在不脫逸本發明 314910 200408482 主曰教J 下 ’ ό\ 進仃適當變化。在所附圖示中,為較容 易理角午,各構件縮小比率有不同的情況。 1 第1圖所不係本發明實施形態1的放電表面處理用電 極及其製造方法之概念剖視圖。在第1圖中,於模具上衝 杈103、模具下衝模104、模具母模105所包圍的空間中, ”充由Cl3C2(^化鉻)粉末及Co(鈷)粉末102所構成的 •:::粉末。然後,利用對此混合粉末施行壓縮成形而形成 [知體。在放電表面處理加工時,此壓粉體便形成放電電 極。 ^在電極的製造中,如前述之習知的放電表面處理乃以 $成硬質被覆膜,且現狀為特別著眼於接近常溫下的被覆 膜形成’亚形成以硬質碳化物為主成分的被覆膜(譬如在日 本^利特願2001-23640號公報中,亦有揭示此種技術卜 如刖述,在此種形成以碳化物為主成分之被覆膜技術中, 籲料均勻的形成緻密的被覆膜,但是卻存在無法形成被覆 膜厚度在1 〇μη:1程度以上的問題。 、、但是,根據本發明者等的實驗得知,依照在電極材質 成刀中4加不致形成石反化物或不易形成碳化物的材料, ㈣曾厚被覆膜。習知含容易形成碳化物之材料的比率較 问’言如電極中若含Ti等材料的話,將隨油中的放電而引 學反應,將形成Tic(碳化鈦)的硬質碳化物之被覆膜。 2著表面處理的進行,工件表面材質將從鋼材(處理鋼材的 情況)轉變為陶究的Tic,伴隨著熱傳、融點等特性均將產 314910 10 的=添==將::形成"化物或…成破化物 以全屬壯一 Γ極中,被覆膜便不致形成破化物,而產生 -屬狀恶殘留被覆膜中之材料 電極材料的遴—曰加的現象。所U,付知 況下,♦ 、被彳度堆積具頗大的意義。此情 形成相料合硬度、敏純、及均μ,且前提為 开^°=圖所示’當將碳化物的Cl.3C2(碳化絡)、與不易 ,之材料C。⑷予以混合的粉末進行Μ縮成形, Γ 電極強度而加熱俾製造電極的情況時,利用改 曼不易形成石虞介必7夕r θ μ Α化物之C〇 1,便可改變厚膜形成的容易度。 :2圖所示係其態樣圖。對製作電極之際的粉末進行壓縮 f形時的㈣約1嶋Pa,加熱溫度從彻1變化至綱t 从圍勺形心Cl3C2(碳化鉻)越多的話加熱溫度將越高, c主〇(結)越多的話温度將越低。此乃當碳化鉻)越多的 情況下所製得電極將容易變脆,即便依較低溫度進行加埶 仍將馬上產生崩潰;反之,當CW)越多的情況時,即便 加熱溫度較低’電極強度仍可輕易的增強之緣故。在衝壓 之際為使成形性變佳,便在衝壓的粉末中混合少量(重量從 2%至3%)的蠟。在加熱之際去除蠟。g/2(碳化鉻)係使用 粒徑3μηι至6gm程度的粉末,c〇係使用粒徑4^m至6^奶 程度的粉末。構成基底的材質乃為CqC2(碳化鉻)。所使用 的放電脈衝係如第3圖所示波形,脈衝條件係尖峰電流值 ie=1〇A、放電持續時間(放電脈衝寬度)te = 64ps、休止時間 to二l28p,在] 5mm面積的電極中形成被覆膜。處 314910 11 200408482 理時㈣15分鐘。極性乃採用電極為負而、 性。第3圖所示係去帝彳 、、工件為正的極 下,顯示縱軸上侧的狀態。 馮正的極性之情況 當根據此種脈衝條件开彡士、 + 電極内將隨C。所含重量%之復^的h况時’在所製得 厚度亦將有所不同。依照第2圖的工^所形成被覆膜 :況時便為—屬厚,而:c。;:^ 度起便逐漸的增厚。從c〇含 里30重I/O程 1⑽〇〇μηι附近。 ° 重1 %起則增厚至 ρ更七田°兄明此現象。當根據如上述條件在工件上來成 被覆膜的情況時,#電在件上形成 ^ 马0 %的情況時,換句古壬 ° hCj碳化鉻)為! 〇〇 重。、 的厚产乃^n 。 里里的丨月況時,可形成被覆膜 各: 度為極限,無法增加至其以上的厚度。 二二广易形成碳化物之材料的情況時,被覆膜厚 Γ考;處理時間的態樣乃如第4圖所示。依照第4圖所 ::處理初期被覆膜將隨時間而成長並增Η 异分/Cm2處)呈飽和狀態。然後,膜厚將短暫的不成 ;右持績某時間(2”W程度)以上處理的話,被覆膜 =又將開始減少,最後被覆膜高度將呈現負狀態,即轉變 :::的狀態。但是即便在挖掘狀態下,被覆膜仍將存在, 予又本身將為1 〇μΐΏ程度,在依適當時間進行處理 態下幾乎無改變。所以可認為5分鐘至2〇分鐘的處理時間 幸父為恰當。 回歸第2圖所示,得知隨著電極内不易碳化材料的c〇 12 314910 里之增加而變厚,戈 所形成被萝膜产庚 C〇量超過30體積%的話, 成被復胺;度將開始變厚,若超過4〇 安定且交扃恥士陪, 月且才貝/〇的活,將 ^成厚Μ。在第2圖所示圖形中 量3 0妒拉。/加A u τ 細~者從Co 一 肢私/Q私度起膜厚將平滑地上升,此乃經執 蜮驗後的平均值,實 扫 丁不夂數-人 不管未形m 當 在30體積%的情況時, P 被覆膜、或已形成較厚被覆膜的情況下, 被覆膜強度均較弱,換句話說, 二下, :便將產生去除的情況,屬不安定狀態。較佳 里超過50體積%。依 ° 的姑粗Μ 曰被是胺中以金屬形態殘留 ;Γ 成含不致形成碳化物金屬成分的被覆膜, = 易且安定的形成厚膜。此處所謂體積二 的各個粉末重量,分别w、,u〜 日灯研此口 末材料雕浐中从 示'材料岔度的值比率,乃整體粉 禾材料肢知中,材料所佔 炻由从π A 0 知比率。第5圖所示係當電 …體積%之情況下所形成被覆膜的照 二;::片乃例示形成厚膜的情況。在第5圖所示照片中 乃形成2mm程度的厚膜。 ^ 復乃依1 5分鐘處理時間 而形成的,右增加處理時間 价仏〇 ϋ舌便可形成更厚的被覆膜。 ,藉由採用電極内含有。。等不易碳化材料 =:Γ::Γ°體積%以上的電極,便可利用放電表 面處=在工件表面上安定地形成較厚被覆膜。 ^ ^ 易开乂成碳化物的材料為採用
Co(鈷)的丨月況進行說明,但 θ α ^ ^ φ Nl(鎳)、Fe(鐵)等亦是可獲 知相同結果的材料,可適用於本發明。 另外,此處所謂厚膜係指組織内部⑺為屬於經脈衝狀 314910 13 200408482 放電而所形成的被覆膜,因此最 =下無法觀看到㈣)形成具金屬m度差劣’乍 在如。。(钻)之類不易形成碳化物材料較 弱電極強度的話,附著物將堆積。作仏況下,若減 緻密的被覆膜,若利用金屬片^此種附著物並非 的去除。上述專利文獻1等之中所:=的話,便可輕易 的被覆膜,利用金屬片等的堆積層並非敏密 再者,在上述說明中,雖二 粉末進行Μ纩士以 ^ · ClsC2(碳化鉻)與co 但是亦可將經厂堅縮成形過的壓二況進行說明, 是,為了形成緻密厚膜,電極硬電極的情況。但 須為恰當的硬度。一般而言,必;:硬:\過軟均不佳,必 粉體乃關聯於成形的維持或固形化。電丁加熱邀 電極材料粉末的鍵結強度,關係於放;關聯於 的供應量。當電極硬度較硬的情況時 :件側 較強,因此即便產生放電,仍只有少:::材料❹ 益法形士 9 Μ ^ ^里包極材料被釋放出, 因為電極材膜。反之,當電極硬度較低的情況時, 电柽材枓鍵結較脆弱,因此若 大量的材料,當此量若過多的情況時,的话’將供應 放電脈衝妒旦 _ 更热法充分的利用 用相同原二束=融:而無法形成緻密的被覆膜。當使 結狀態二=Γ,影響電極硬度(即,電極材料鍵 的例子7^ 與加熱溫度。在本實施例中,衝® ]則子乃使用約100Mpa Μ曰是若 τ 土 即便降低力“w… “此衝塵的話, -力…皿度仍可後得相同硬度。反之,得知若降低 3149]〇 200408482 衝壓的話,便必須提高定加 节体丄 …'做度。此事實不僅本實施 例’ p便本發明的其他實施例亦符合此現象。 1者在本貫施例中,放電條件的例子雖例示單-條 疋隨被覆腰厚度等的不同,即便其他條 件§ t仍可擭得相同的結果。 钟、鱼太π日日从& ε爭声、亦疋不僅本實施例, 尤連本叙月的其他實施例亦符合此現象。 第6圖所示係本發明第i實施 置概略構造圖。如第6图所— ^ 〇放电表面處理裝 理裝置係具備冑:眉於卜、十、访+全 。的放电表面處 含有不致开…+ ^ 面處理用電極,且由對 以上之二易形成)碳化物的金屬材料在4。體㈣ 加心Si之;:^宿成形的厂晴,或對此塵粉體施行 :理敎昼粉體所構成的電# 2Q3;屬於加 的油,將電極2〇3盥工件 、主 夜“Μ 2〇3與工件204之門、二牛:〇4心貝於加工液中,或對電極 ⑽4及對、20 加42〇5白勺加工液供應裝置 、兒極203與工件204之間施加電厣 狀放電的放電表面處理用電源2〇6。 ^ 狀衝 '、中 黾極2〇3係鐾如由Cr C ("石山/々、 c〇(銘)粉末202所構成^ * Cl3C2&化絡)粉末2〇1與 7〇體積。/。。另外,"…易形成碳化物材料c。譬如含有 的驅動裝置等,對=:電極2〇3與工件204之相對位置 記載。 月而言並無直接關係的構件便省略 在利用此放電表面處理裝置於工件 膜方面,乃將雷;Κ 上开^成被覆 由乃將电極203與工件2〇4在加 向配置狀態,並在加工、、广山 中王相對 液中從放電表面處理用電源2〇6 , 314910 15 2〇〇4〇8482 使电極203兵工件204之間產生脈衝狀放電,並利用此放 電能量在工件表面上形成電極材料被覆膜、或利用放電能 夏在工件表面上形成電極材料經反應而成的物質的被覆 膜。極性乃採用電極端為負而工件端為正的極性。放電的 兔弧柱207如如第6圖所示,產生於電極與工件 之間。 如上述藉由採用放電表面處理裝置在工件2〇4上形 成被覆膜,便可利用液中脈衝放電處理安定的在工件上形 成厚膜的被覆膜。 f施形態2 第7圖所不(丁、本發明實施形態2的放電表面處理用電 極及其製造方法之概念剖視圖。在第7圖巾,於模具上衝 3杈具下衝杈7〇4、模具母模7〇5所包圍的空間中, 古'充由Tl(鈦)粉末701及C〇(始)粉末7〇2戶斤構成的混合粉 。然後,利用對此混合粉末施行壓縮成形而形成壓粉體。 :電表面處理加工時,此壓粉體便形成放電電極。對製 2兒極之際的粉末進行壓縮成形時的衝壓、約lOOMPa,加 4溫度從4〇〇〇C變化至範圍的形態。 c在山上达貝^形悲1中,雖針對利用將碳化物的 2(反化)知纟、與金屬@ C。(銘)粉末予以混合而製得 二f被覆膜㈣徵進行說明,但是在本實施例中, 利用㈣的丁雜末、與金屬的C·)粉末予 均/為匕二製传Μ形的情況進行說明。Ti(鈦)與C。(錄)雖 --至蜀’但是不同點在於Ti(鈦)為活性材料,乃屬於在 314910 16 200408482 加工液的油中放電環境下極易變成碳化物Tic(碳化欽)的 材料,相對於此,co(鈷)則屬於不易形成碳化物的材料。 實施形態2乃如同實施形態丨的情況,電極中的Ti(鈦) 粉末含率從Ti(鈦)粉末1〇〇體積%(即,電極内的c〇為〇 月五私/。)之情況起,依序增加c〇(鈷)粉末含量,並調查膜之 成形狀態到底如何。其中,Ti(鈦)粉末係採用粒徑從邛⑺ 至4μΐΏ程度的粉末,Co(鈷)粉末則採用粒徑4μπι至6μπι 程度的粉末。因為Tl(鈦)乃屬於具黏性的材料,因此在微 粉製造上較為困難,所以便將較脆材料的TiH2(氫化鈦)利 用球磨機粉碎為粒徑3叫至—程度,並使用此粉末進行 壓縮成形後’經加熱而釋放出氫之後便形成Ti粉末。 電極材料係當Tl(鈦H⑻體積%的情況時,被覆膜將成 為TlC(碳化鈦),膜厚則為1〇叫程度。但是,得知隨著不 易碳化材肖Co含量的增加,便可形成較厚被覆膜,若電 極中的Co含量超過4〇體積%的話’便將安定且輕易的形 成厚膜。而且得知較佳狀況為電極中的〜含量超過體 積%的話,便可形成屈敎戶存 ^ 子度的;膜。此結果幾乎與實施 形悲1中所示結果為相同的纟士 , • ^ 的…果。此可推斷為電極中所含 Τι(鈦)係從在加工液的油中放 • Y万又兒裱土兄下,開始變成碳化物 T i C (碳化鈦)起便混人石#於% 一更犯„妷化物的情況為相同結果的緣故所 致。貫際上,利用X後婊射八 、果、、兀射刀析被覆膜成分的話,雖觀察 到表示TiC(碳化鈦)存在
Tl(欽)存在的尖峰。 觀㈣表示 所以 相關將Ti(鈦)粉末與 c〇(銘)粉末予以混合而製 314910 17 200408482 Μ極的情况時,亦是利用電極内含有4G體積%以上之不 人化材料或不致碳化材料的c〇(鈷)粉末形成電極的咭便 :利用放電表面處理而在工件表面上安定的形成較 月吴0 朽再者,在本實施形態中,混合著Ti(鈦)粉末並構成電 …易形成碳化物材料’雖舉採用c〇(钻)的情況為例, 一疋Nl(錄)、Fe(鐵)等亦是可獲得相同結果的材料,可適 用於本發明。 18 200408482 粉末含率從Cr(鉻)粉末1〇〇體積 # 矽择〇/、4也 丄 v 宅極内的C 0為0 月立知/。)之知況起,依序增加c〇(鈷)粉末含旦、, 成形狀態的情況。其中,Cr(鉻) s ’亚调查艇之 4賊铲厣 ’丁、採用粒控從3 μπι至 私度的粕末,Co(鈷)粉末則採用粒徑 。 的粉末。 工^至6μιτι程度 電極材料係當Cr(鉻)1〇〇 厚為程度。但是,利用χ::,況時,被覆膜膜 話,將觀R 、,泉,龙射分析被覆膜成分的 存在的、1 2(碳化鉻)存在的尖夸及表示Cr(路) 是相車Γ ,Cr(絡)雖屬較易碳化的材料,作 疋相較於卩(鈦)之類材料下,碳化 材枓仁 含Cr(鉻)的情況時又乂 - ’當電極中 呈金,形成被覆膜 將一化物,而部分則仍 當電極成分使用Cr(鉻)的情汉眭 ^ a 碳化材料的c〇’得知亦將隨著不易 亦可較小一…加’被覆膜將變厚。其中,此比率 碳化二 =施=與實施形態2的情況㈣成分中含 知在電極二、I:極易變碳化物之材料的情況),但是得 變化Γ 超過2〇體積%處將較容易形成厚膜。 採用的放電=:被覆膜厚度變化,如第9圖所示。所 蜂電流值一乃如同實施形態1與實施形態2,尖 休止時間t〇—力“績時間(放電脈衝寬度)一6化、 覆膜。極性乃採二在15—15咖面積的電極中形成被 為1 5分鐘。 $極為負而工件為正的極性。處理時間 如上述,在較易形成碳化物的材料中’在碳化容易度 3)4910 19 200408482 方面亦各有差異,有越不易碳化的材料越容易形成厚膜的 傾向。此可推斷為乃因為形成厚膜的條件在形成被覆膜的 材料中並未形成碳化物,且仍以金屬狀態存在之材料的比 率具既定量的緣故所致。若觀察實施形態i至實施形能3 所示結果等的話,可判斷被覆膜中以金屬狀態殘留之 的比率依體積計存在30%程度以上,此乃形成緻 必要條件。 子吳Ί 六^者,相關加工液的油中放電環境下,金屬材料碳化 :等二:無明確的數據,但是若從上述所說明的實驗數 豕、 慮的話,埃林漢姆圖(ellingham diagram)所示碳 义要此置的大小便將成為參考。依照埃林漢 之;,勺二二(鈦〕顯示出極易碳化,叫絡〉在相較於叫欽} A °車乂不易奴化。容易形成碳化物的材料中,可認 21 不Γ⑽)屬於較易碳化,*c_、si(石夕)等則屬於 結果。咴化的材料,此與實際實驗結果呈現非常吻合的 電極,田將Cr(鉻)粉末與Co(鈷)粉末相混合而製造 致米成山 ^由兔極内含不易形成碳化物之材料(或不 極,便 物之材料)Co(鈷)粉末,在40體積。/〇以上的電 使可利用放雷# w 厚的被覆膜。此怦 在工件表面上安定的形成較 %以上之電極的t:况::::係若電極中含c°在20體積 被覆膜。 等可女疋的在工件表面上形成較厚的 另夕卜,在本杏y & A也形態中,雖舉當採用與Cr(鉻)粉末混 20 314910 200408482 一而構成笔極之較不易形成碳化物材料C 〇 ( I古)的情況為 例’但疋Nl(鎳)、Fe(鐵)等亦是可獲得相同結果的材料, 可適用於本發明。 貫施形熊4 第1 〇圖所示係本發明實施形態4的放電表面處理用 電極及其製造方法之概念剖視圖。在第1 0圖中,於模具上 衝模1005、模具下衝模1〇〇6、模具母模1〇〇7所包圍的空 間中’填充由Mo(钥)粉末i001、Cl乂鉻)粉末1〇〇2、以(石夕) 知末1 003、及Co(鈷)粉末1 0〇4所構成的混合粉末。粉末 的調配比率為Mo(銷)28重量%、Cr(鉻)17重量%、h(石夕p 重ϊ %、及Co(姑似重量%。此情況下的c〇(録)體積%約 50%。然後,#用對此混合粉末施行壓縮成形而形成壓粉 體。在放電表面處理加工時,此壓粉體便形成放電電極。
Mo(銦)28重量%、Cr(鉻)17重量%、以(石夕)3重量%、 及Co(鈷)52重夏。/。的比率’乃在高溫環境下耐磨損材料所 採用的組合。依此種比率調配的電極,從材料所擁有硬产, 以及高溫環境下Cl•(鉻)氧化的Cl.2〇3(氧化路)發揮㈣性 作用等觀點而言,將發揮耐磨損的效果。 對製作電極之際的粉末進行壓縮成形時的衝壓^ 画Pa,加熱溫度從60(rc變化至800t範圍。在衝二 際為使成形性變佳,便在衝壓的粉末中混合少量(重=^ 2%至3%)的蠟。蝶在加熱之際去除。粉末乃各材里料均:: 粒徑2,至6,程度的粉末。所使用的放電脈衝係尖峰夺 流值ie = ]〇A、放電持續時間(放電脈衝寬度化= 64Μ、休^ 3149Κ) 21 時間 to=l28ps,在 15m 膜。處理時間為15分鐘。mm面積的電極中形成被覆 的極性。 “”極性乃採用電極為負而工件為正 藉由採用依上述所掣猓年 放電表面處理裝置。戶::便可構成如同第6圖的 .. 1 田利用該放電表面處理裝置經 由液中脈衝放電處理而在工 件表面形成破覆膜之時,可不 =材料上因加工液的油中脈衝放電產生變形的情況 ^成厚破覆膜。此外,亦確認㈣形成被覆膜在高溫 衣兄下將發揮耐磨損性,形成良質的厚膜。 帝採用如上述比率混合材料而所製作的電極,利用脈衝 。处而在工件表面上形成被覆膜,藉此將獲得具耐磨 知性等各種機能的被覆膜。此類材料尚可舉例如:
Ci(鉻)25重里。/〇、Νι(鎳)ι〇重量〇/。、w(鎢)7重量%、其 承為Co(始)」、或r Cr(鉻)2〇重量%、见(錄)1 〇重量%、 #(鎢)15重里%、其餘為Co(鈷)」等之史斗鉻鈷(stellite) 等等。史斗鉻鈷乃因為具優越的耐姓性、高溫硬度,因此 通¥形成對需要該等性質的部分,利用熔接等而施行被覆 處理的材料,頗適於需要耐蝕性、高溫硬度之際的被覆處 理。 再者’「Cr(鉻)15重量%、Fe(鐵)8重量%、其餘為 W(鎳)」、「Ci·(鉻)2 1重量%、Mo(鉬)9重量%、Ta(鋁)4重 夏%、其餘為Ni(鎳)」、「Ci·(鉻)19重量%、Ni(鎳)53重量%、 (鉬)3 重量 %、(Cb + Ta)5 重量 %、Ti(鈦)0·8 重量 %、 A1(銘)0·6重量%、其餘為Fe(鐵)」等鎳基配方的材料,乃 22 314910 200408482 屬於發揮耐熱性的材料,適用於需要耐熱性之際的被覆處 理。 實施形熊5 第11圖所示係本發明實施形態5的放電表面處理用 電極及其製造方法之概念剖視圖。在第11圖中,於模具上 衝模1103、模具下衝模11〇4、模具母模11〇5所包圍的空 間中’填充著史斗鉻鈷合金粉末(c〇、Cr、 、 σ洤的粉 、,11 0 1。然後,利用對此混合粉末施行壓縮成形而形成壓 粉體。在放電表面處理加工時,此壓粉體便形成放電電極。 粉末1101係將Co(鈷)、Cr(鉻)、Ni(鎳)等,依既甩定合 金比率進行混合而所製作的合金(stelnte)形成粉末。形成 粉末的方法有如高壓介質霧化法(atomizing method)、或將 合^利用研磨機等進行粉碎的方法。不管何種方法,粉末 的母一粒均將形成合金(第11圖的情況為史斗鉻鈷合金)。 將合金粉末利用母· 11G5、衝模11G3,11()4it行壓縮成 形依h况所需,為了增加電極強度的情況下,亦可於其 後再施仃加熱處理。此處乃使用「Cr(鉻)2〇重量(鎳口〇 重置%、W(鎢)15重量%、其餘為&(鈷)」的合金比率之合 土知末此铋况下的Co(鈷)體積%在40%以上。 對粕末進行壓縮成形時的衝壓約1⑼MPa,加熱溫度 攸6 0 0 C變化5 g。。。「金斤心 主8 00 c耗圍。在衝壓之際為使成形性變佳, 便在衝壓的粉太φ、、早八卜θ 了刀禾中此。J ^ (重量從2%至3 %)的蠟。蠟在 =、之k去。粉末乃各材料均使用粒徑至^出程度 勺和末所使用的放電脈衝係尖峰電流值丨〇 a、放電持 23 3] 4910 200408482 續時間(放電脈衝寬度)㈣Vs、休止時間t〇=i2心 15_x 15_面積的電極中形成被覆 為負而工件為正的極性。 乃知用包極 一如第12圖所示係採用依上述製得電極所構 形悲之放電表面處理裝置概略構造圖。如第 = 電表面處理裝置,將由上述合金比率的合全,二:Γ 極叫屬於加工液讓的油、電 及二:構成電 浸r…中,而且具備有對電極:與:::之 間七、應者加1〉夜1204的加工液供應裝 :1202與…。3之間施加電壓而產生脈衝狀:= 電表面處理用電源咖。電極1202係由合金;;H的放 構成的。另外,和r制荽+ w i末1201所 12〇3^ , m 工制者放€表面處理用電源12G5與工件 J目1位置的驅動裝置等,對本發明而士並 係的構件便省略記載。 D、’.、、、直接關 在利用此放電表面處理裝置於工件表面 月莫方面,乃蔣J.TT 1 ο ΛΛ /成被後 對向配置= 與工件1203在加工液⑽中呈相 账使電J】;:f加工液中從物面處理用電源 災电極1202與工件12(n夕p弓太丄〆 利用此放電铲旦/ θ生脈衝狀放電,並 用访命么曰匕里在工件表面上形成電極材料被覆膜、③别 膜^ ^ W在工件表面上形成電極材料經反應物質的波學 Μ。極性乃淼 义切貝的被覆 圖所示::: :“負而工件端為正的極性。… 1203之間。…】2°6係產生於電極】2。2與工件 每次放電時,電極材料將供應給工件端。電極材料雖 314910 24 200408482 由粉末所形成,但是因為使 八 材質便呈柏6 u〜 將。孟予以卷末化者,因此 句勻狀態,供應給電極1 9〇 均的現象。4要杨L h况時亦無材質不 分不均奸::更可在無電極材料材質不均勾而引起成 2 兄下,形成優質的被覆膜。 田冲匕β著各材料粉末繁 時,將產生因扒古、θ人 衣I既疋組成電極的情況 題。依日S太ϋ …法彳又付一疋材料性能的問 1死如、本發明者等的 造既定袓& + , 于知,s化合各材料粉末而製 極困難完全均句混人,將“=此5者複數種粉末,因此 便在同一”ϊφ寸左 “極個體間的不均勻、或即 對含有层f 4、 不门而有不均勻現象的問題。此 述合金極的情況影響頗大。譬如後 ^ 偏向於M〇(鉬)、Tir#、癸曰山 此部份較不異^ λ、后“ (鈦)寺易奴化材料的情況時, 易形成厚膜。被覆膜成分盥膜厚均將產4 π β 勻現象的問題。 …膘知均將產生不均 合全=如本實施形態所示,將複數個元素依既定比率 模被:ίΓΓ ’便可安定地在工件表面上形成厚 態。、所形成被覆膜的被覆成分亦將處於均勻狀 工件=3,广用採用如上述電極的放電表面處理裝置,在 干203上形成被覆膜,便 定3^ τ # 便了利用液中脈衝放電處理而安 地在工件表面上形成被覆膜成分亦均勾的厚膜。 在上述中,雖採用將「Cl·(絡)2〇重量%、Ν】(錄)10重 314910 25 200408482 量%、W(鎢)15重量。/〇、其餘為Co(鈷)」之合金比率合金進 行粉末化的材料’但是粉末化合金亦可採用其他配方的合 金,譬如可採用「Cr(鉻)25重量。/〇、Ni(鎳)10重量%、,(鎢)7 重量%、其餘為Co(鈷)」之合金比率的合金。此外,亦可 採用「Mo(鉬)28重量%、Cr(鉻)1 7重量%、si(石夕)3重量%、 其餘為Co(鈷)」、「Cr(鉻)15重量%、Fe(鐵)8重量%、其餘 為Ni(鎳)」、「Cr(鉻)21重量%、M〇(鉬)9重量%、Ta(鈕)4 重量%、其餘為Ni(鎳)」、「Cr(鉻)19重量%、奶(鎳)53重量 %、Mo(鉑)3 重量 %、(Cb + Ta)5 重量 %、Ti(鈦)〇·8 重量 %、 AU紹)G.6重量%、其餘為Fe(鐵)」之合金比率的合金。但 是,因為合金的合金比率若不同的話,材料硬度等性質^ 將隨有所差異’因此電極的成形,性、被覆膜的狀態 彥生差異。 當電極材料硬度較硬的情況時,便難以利用衝壓形成 粉末:此外’纟利用加熱處理而增加電極強度的情況時, 亦必須對提高加熱溫度等事項 「cr(絡)25重量%、Ni(鎳)10重量%夫^而言^,譬如 餘為C。⑻」之合金比率的合金比較脆:1)而7重心、其 重Π,)17重量(卿量 之合金比率的合金則屬於比較硬的材料 一:。)」 處理之情況時’為對電極賦予所需硬度,:::;極加熱 的溫度設定高於前者平均在10(rc左右。 心員將後者 再者’厚膜形成容易度乃如實施形態 戶斤示,隨著被覆膜中所含金屬量的 广恶4 又今易。電極成 314910 26 刀的合金粉中戶人、, C(鈷)、NV# S才料,若不易形成碳化物的材料,如: ) Η鎳)、n一 在 越夕的話越容易形成緻密的厚膜。 易形 。主叔末貫施試驗之後得知,電極中之不 %的話,5將致^成)石反化物之材料的含率’若超過40體積 況為電極中:Γ定且輕易的形成厚膜。所以,得知較佳狀 度的严胺。。含量超過50體謂話,可形成充分厚 〜太合金中的材料體積%較難定義,在此乃將各自 =材料密度之後所獲得數_^ 話,便大致等於重之混合材料原本比重的材料的
再者,除不易形成碳化物材料之如C
Fe(鐵)之外,者柞八八 、呆) 田作5孟成刀而混合之材料屬於形成碳化物 的材料,而屬於其中相對性不易形成碳化物材料之情況 時’在被覆膜中亦含有除co(敍)、Ni(録)、Fe(鐵)以外的 金屬成分,Co(始)、Ni(鎳)、Fe(鐵)的比率即使變少仍可妒 成緻密地厚膜。 7 當Cr(鉻)與Co(鈷)二元素合金的情況時,得知從電極 中的Co(钻)含率超過20體積%開始起,便容易形成厚^。 在此所謂Co(鈷)的體積%係如前述為((c〇重量%)/(^比 重))+ (((Cr重量%)/(Cr比重))+ (c〇重量%)/(c〇比重川^ Cr(鉻)雖屬於形成碳化物的材料,但是相較於丁丨等活性材 料之下,則屬於較不易形成碳化物的材料。若利用χ線读 設、XPS(X-ray Photoelectron Spectr〇sc〇py,X 光光電子光 譜分析儀)等,對被覆膜成分進行分析的話,觀察到表示 314910
Ci·3 C2 (碟化鉻)存在 以 句話說,當Cr(鉻)之情況時二鉻)存在的數據。換 若相較於如Ti(鈦)之類材料之蜀 '車乂谷易碳化的材料, 電極中含c·)的情況時,農中邱則碳化容易度較低。當 ^ βιΙ F- nr ,、中邛为將變為碳化物,而部 伤則仍保持金屬〇(鉻)狀態形成 粁去R A w 成被復m。若從上述結果進 仃考祭的話,可認為被覆膜八 鱼 、 孟屬形態殘留之材料比 率,依肢積計存在30%程度以± | ΛΛ _ ^ ^ 又以上之事項,乃形成緻密厚膜 的必要條件。 +第1 3圖所不係本發明實施形態6的放電表面處理用 電極及其製造方法之概念剖視圖。在第13圖中,於模具上 衝板1303、权具下衝模13〇4、模具母模13〇5所包圍的空 間中,填充著在Co合金粉末1301中混合著c〇(鈷)粉末 1302之混合粉末。然後,利用對此混合粉末施行壓縮成形 而形成壓粉體。在放電表面處理加工時,此壓粉體便形成 放電電極。對粉末進行壓縮成形時的衝壓約1 OOMPa,加 熱溫度從600°C變化至8〇〇°C範圍。 C〇合金粉末]301之合金比率為「Mo(鉬)28重量%、 Cr(鉻)17重量%、Si(矽)3重量%、其餘為Co(鈷)」,c〇合 孟粉末1 3 0 1乃將此種合金比率的合金材料進行粉末化。 Co合金粉末13〇1與c〇(鈷)粉末13〇2均使用粒徑2μηι至 6μιη程度者。「Mo(鉬)28重量%、Cr(鉻)17重量%、Si(矽)3 重量%、其餘為Co(鈷)」之合金比率的合金,為在高溫環 i兄下耐磨損用材料所採用的合金。此合金從材料所擁有的 28 314910 200408482 硬度,以及在高溫環境化使Cr(鉻)氧化 ^戍的 C r〇ί 3 化鉻)將發揮潤滑性的觀點而言,將可有 2 31礼 ..^ 4I ffl 4. 有攻的發揮耐磨損性 效果。所以,麟用含此合金粉末的電極,便可形成且 優越耐磨損性的被覆膜。 〃 而,士利用放電表面處理而形成被覆膜的情況時, 隹僅由此狀恶組成的合金粉末便可製造電極,但β在 料硬度而所實施衝壓的慶縮成形之際,在成形性:… 將有問題發生,存在有電極品質容易產生不均的問題二 :因為含比較多的易形成碳化物Μο(鉬),因此有較不易形 成緻密被覆膜之情況的問題。 ▲當產生如上述問題之情況時,藉由再混合CQ(鈷)粉末 的:’便可提昇厚膜形成的容易度。當僅利用「M。(钥)28 重量%、Cr(鉻)17重量%、_)3重量%、其餘為&(則」 :合金比率的合金粉末製作電極,並構成採用該電極的放 兒表面處理衣f ’形成被覆膜的情況時,所形成被覆膜中 =空間率將為10%程度。相對於此,利用在「M。(钥)28重 里。。Ci(^ )17重里%、Si(石幻3重量%、其餘為匚。(姑)」 合金比率的合金粉末中,混合著Co⑹粉末20重量%程度 2 。^末衣作電極,並構成採用該電極的放電表面處理 衣置t成被復膜的情況時’可將被覆膜中的空間率降低 至’/。至4/。轾度。所以,藉由採用在「(鉬)28重量。,。、 重里/〇、Si(石夕)3重量%、其餘為c〇(姑)」合金比 卞的〇至^末中,混合著Co(鈷)粉末20重量%程度的混合 粉末製作電極,便可形成具磨損效果且緻密的厚膜。達此 29 3]491〇 200408482 種效果的材料除C〇 料中亦可複數混合。 木用Ν1“,而且該等讨 f施形_態7 如··=;:,引擎材料的變遷圖。飛機引擎(譬 合全。之;雖二環境下使用,因此材質便採用耐熱 刖雖知用晋通的鑄造品 合金、單向凝固合金等特殊劳迻。一:見在則採用單、结曰曰
文在南溫環境下使用的材 蜀於J 入埶晋而吝斗& 仁疋部存在當熔接在局部進 而‘曰 度較大幅不均句情況下容易龜裂的缺點。 材料的情況頗多,因此將產生上二;或私射而附著其他 產生龜裂導致良率不佳的問題。 而合勿 在溶接方面,因為放電電流連續的流動著,因此 上的電弧點在短時間内並未移動,而接受強大的加敎。反 之’在本發明實施形態中,因為在短時間(從數时數十 =程度的時間)内將停止放電電流,因此便無熱集中現象。 弟3圖所示脈衝寬度te時間為產生放電的時間,, 時間心休止時間t。則並未產生放電,換句話說,熱= :工件的時間。而且,當完成一個放電脈衝之時,因二 -個產生的放電脈衝將在其他地方產生,因此得知相, 溶接之下,熱集中現象較少。 又、 …在本實施形態中,在對此單結晶合金(或單向凝固 形成金屬被覆膜方面實施放電表面處理, 至 ^ 五扪用液中的脈 衝放笔分散進入的熱’可防止產生龜裂現象。而且如習知, 149]〇 30 200408482 •未抓用烙接或熔射,而是藉由放電表面處理的 抓用含有不致(或不易)形成碳化物 ]才枓 〇/〇以上的雷朽,你蜀材枓,在40體積 白勺电極,便可獲得厚膜的被覆月莫,此結果 致產生龜裂之厚膜的被覆膜。 乂成不 【產業上可利用性】 士上述,本發明的放電表面處理用電極乃適用 加工物表面上形成被覆膜的表面處理關聯 : 用於在被力,表面上形成厚膜的表面處理關聯=適 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明實施形能 其製造方法概念剖視圖。 “面處理用電極及 第圖=覆膜厚度與。。重量%間之關係特性圖。 弟圖係電極的電壓與電流波形圖。 片0 ==覆膜厚度與處理時間之關係特性線圖。 圖“極中形成co含量70體積V。時的被覆 之一示例之概略 第6圖係本發明之放電表面處理裝置 構造圖。 處理用電極及 乐7圖係本發明實施形態2的放電表面 其製造方法概念剖視圖。 第8圖係本發明實施形態3的放電 其製造方法概念剖視圖。 、处理用電極及 第9圖係被覆膜厚度與 J I關係特性圖。 314910 31 200408482 第1圖係本發明實施形態4 毛表面處理 及其製造方法概念剖視圖 第11圖係本發明實施形態5的放電表面處s 及其製邊方法概念剖視圖。 第12圖係本發明之放電表面處理 略構造®。 置
第13圖係本發明實施形態6的放電表面處理 及其製造方法概念剖視圖。 第14圖係飛機引擎材料變遷圖。 用電極 用電極 例之概 用電極 101,201 102
Cr3C2(碳化鉻)粉末 Co粉末 1035703,803,1005, 1103, 1303 上衝模
104,704,804,1006, 1104, 1304 下衝模 105,7055805,1007, 1105,1305 母模 2025702,80251004, 1302 C〇(鈷)粉末 203,1202 電極 204.1203 205.1204 206.1205 207.1206 工件 力口工液 放電表面處理用電源 電弧柱 20851 208 加工液供應裳置 701 Ti(鈦)粉末 801,1002 (鉻)粉末 3149)0 200408482 1301 Co合金粉末 1001 Mo(鉬)粉末 1003 Si(矽)粉末 1101 史斗鉻鈷合金粉末(Co、Cr、Ni合 金)或(Mo、Cr、Si、Co合金)等) 1201 合金粉末 314910

Claims (1)

  1. 拾、申請專利範圍: 物粉末ηΓ用電極,係以將金屬粉末、金屬化名 使:極】仃心成形的壓粉體為電極,並在加工液中, …、工件之間產生脈衝狀放電,利用此 在工件表& μ # 月b里 成利用放電能材料被覆膜、或在工件表面上死 覆膜:放電表面處理用電極;其中,成’物貝之破 屬材::::係含有不致形成或不易形成碳化物的金 鸯材科在40體積〇/〇以上。 2·如申請專利範圍第1項之放電表面處理用電極,其中, 上述不致形成或不易形成碳化物的金 Ni、或Fe。 弭卄知Co、 私種放電表面處理用電極’係以將金屬粉末、金屬化 :末施行壓縮成形的塵粉體為電極,並在加工液中 电極與工件之間產生脈衝狀放電’利用此放電能量 '工件表面上形成電極材料被覆膜、或在工件表面上 能量使電極材料進行反應而成的物質。 復fe的放電表面處理用電極;其中, 由複數個元素依既定比率進行合金化的 粉末所構成。 用電極,係由上 或Fe中任1種以上 用電極,其中, 4·如申請專利範圍第3項之放電表面處理 述合金材料粉末中,混合著Co、Ni、 粉末的混合粉末所構成。 5·如申請專利範圍第3項之放電表面處理 3H9]〇 34 ί述合金材料係含有不致形成或不易形成碳化物的八 屬材料在4〇體積%以上。 、炎 6_如申請專利範圍第5項之放電表面處理用電極 述合金材料粉末中,混合著〜、m、或Fe中任二上 粉末的混合粉末所構成。 上 7.如申請專利範圍第5項之放電表面處理用電極,其中 上述不致形成碳化物或不易形成碳化物的:,# Co、Mi、或卜。 知 8·如申請專利範圍第3項之放電表面處理用電極,其中, 上述合金係以C〇為主成分並含Cr、Ni、%的c〇合金,以 Co為主成分並含Mo、Cr、合金,以Ni為主成八 並含Cr、F^Ni合金,以Ni為主成分並含Cr、M〇、= 的Ni合金,以Fe為主成分並含心、犯、m〇、(cb + ^、 Ti、A1的Fe合金。 9·如申請專利範圍第8項之放電表面處理用電極,係由上 述合金材料粉末中,混合著c〇、Ni、或Fe中任丨種以上 粉末的混合粉末所構成。 〇.-種放電表面處理方法,係在將金屬粉末或金屬化合物 粉末壓縮成形的壓粉體電極、與工件之間,於加工液中 產生脈衝狀放電,利用此放電能量根據從上述壓粉體電 極:供應的電極材料’在上述工細上形成依既定比 率含有蛱化物與未形成碳化物之金屬成分的被覆膜。 11.如申請專利範圍第10項之放電表面處理方法,其中,未 形成碳化物的金屬成分比率係在30體積。/。以上。 35 3HS10 200408482 1 2.如申請專利範圍第11項之放電表面處理方法,係利用使 含有不致形成碳化物或不易形成碳化物的金屬材料在 40體積%以上的電極產生放電,而在工件表面上形成被 覆膜。 13. 如申請專利範圍第10項之放電表面處理方法,其中,上 述不致形成碳化物或不易形成碳化物的金屬材料,係 C〇、Ni、或 Fe 〇 14. 如申請專利範圍第10項之放電表面處理方法,其中,上 述工件材料係單結晶合金、單向凝固合金等方向控制合 金。 1 5. —種放電表面處理方法,係以將金屬粉末、金屬化合物 粉末施行壓縮成形的壓粉體為電極,並在加工液中,使 電極與工件之間產生脈衝狀放電,利用此放電能量而在 工件表面上形成電極材料被覆膜、或在工件表面上形成 利用放電能量使電極材料進行反應而成的物質之被覆 膜的放電表面處理方法;其中, 採用由複數個元素依既定比率進行合金化的合金 材料粉末所構成之電極’形成被覆膜。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之放電表面處理方法,其中,上 述電極係由上述合金材料粉末中,混合著Co、Ni或Fe 中任1種以上粉末的混合粉末所構成。 1 7.如申請專利範圍第1 5項之放電表面處理方法,其中,上 述工件材料係單結晶合金、單向凝固合金等方向控制合 金。 36 314910 200408482 1 8 · ★、申%專利範圍第15項之放電表面處理方法,其中,上 述合金材料係含有不致形成或不易形成碳化物的金屬 材料在40體積%以上。 19·如申請專利範圍第18項之放電表面處理方法,其中,上 述包極係由上述合金材料粉末中,混合著Co、Ni或Fe 中4 1種以上粉末的混合粉末所構成。 20.如申清專利範圍第18項之放電表面處理方法,其中,上 述不致形成碳化物或不易形成碳化物的金屬材料,係 Co、Ni、或 pe。 21·如中請專利範圍第15項之放電表面處理方法,其中,上 L 口孟<丁'以C〇為主成分並含Cr、Ni、W的Co合金,以 c〇為主成分並含仏、Cr、s;^c〇合金,以Ni為主成分 並含^、以的犯合金,以沁為主成分並含Cr、M〇、Ta 的Νι σ孟,以Fe為主成分並含q、犯、μ〇、(〔Μη)、 Ti、A1的Fe合金。 如T晴專利範圍第2 1項 u π叫次^ i王刀 > 左,兵〒, 述電極係由上述合金材料粉末中,混合著c〇、崎: 中任1種以上粉末的混合粉末所構成。 23 · —種放電表面處理裴置,係具備有: 電極,係由將含有不致丑彡# 4、 α ρ ^ 3百不致形成或不易形成碳化物的/ 屬材料在4 0體積〇/0以卜&伞、士 " 積以上的^,施行壓縮成形的壓粉f 所構成; 液中 加工液供應裝置,係將上述電極與 ,或對上述電極與工件之間供應加 工件浸潰於加 工液,以及 工 3]仙〇 37 200408482 電源裝置,係對上述電極與上述工 ^ 壓,俾產生脈衝狀放電。 之間施加電 24.M請專利範圍第23項之放電表面處理 达不致形成碳化物或 、 /、中,上 Co、Ni、或Fe。 孟屬材料,係 25·〆種放電表面處理裝置,係具備有: 電極’係由複數個元素依既定 料之混合粉末,施行犀 σ至化的合金材 • , 但成形的壓粉體所構成· 加工液供應装置,係 再风, 液中,或對上述+ 、处电極與工件浸潰於加工 '對上“極與工件之間供應 電源裝置,係對上述雷 /夜,以及 慶,俾產生脈衝狀放電。Λ &工件之間施加電 26.如申請專利範圍第25項之放 述電極传由卜、f人a 、面處理裝置,其中,上 係由上述合金材料粉末中,α八 中任1種以卜4八士 ΑΑ /1:匕a者Co、Νι或Fe 27如":刀末的混合粉末所構成。 申明專利範圍第25項之放 ’述合全材W八士 兔表面處理裝置,其中,上 孟材枓係含有不致形成 材料在40體積%以上。 +易形成碳化物的金屬 28·如申凊專利範圍第”項之放泰 述電榀# ^ 电表面處理裝置,其中,上 甩桎係由上述合金材料粉 中任1插、,^ 末中,混合著Co、Ni或Fe 任1種以上粉末的混合粉末所槿& 2 9.如申士主室二丨— η構成。 曱明專利乾圍第27項之放電 述不致形士山 免表面處理裝置,其中,上 、个致形成碳化物或不易形 Co、Ni , ^ 成兔化物的金屬材料,係 、上、或F e。 314910 38 200408482 3 0.如申請專利範圍第25項之放電表面處理裝置,其中,上 述合金係以Co為主成分並含Ο、Ni、W的Co合金,以 Co為主成分並含Mo、Cr、Si的Co合金,以Ni為主成分 並含Cr、Fe的Ni合金,以Ni為主成分並含Cr、Mo、Ta 的Ni合金,以Fe為主成分並含Cr、Ni、Mo、(Cb + Ta)、 T i、A1的F e合金。 3 1.如申請專利範圍第3 0項之放電表面處理農置,其中,上 述電極係由在上述合金材料粉末中,混合著C 〇、N i或F e 中任1種以上粉末的混合粉末所構成。 39 3]49]0
TW092120765A 2002-07-30 2003-07-30 Electrode for discharge surface treatment, discharge surface treatment method and discharge surface treatment device TWI250908B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002220971 2002-07-30
PCT/JP2003/009687 WO2004011696A1 (ja) 2002-07-30 2003-07-30 放電表面処理用電極および放電表面処理方法並びに放電表面処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200408482A true TW200408482A (en) 2004-06-01
TWI250908B TWI250908B (en) 2006-03-11

Family

ID=31184828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092120765A TWI250908B (en) 2002-07-30 2003-07-30 Electrode for discharge surface treatment, discharge surface treatment method and discharge surface treatment device

Country Status (13)

Country Link
US (2) US7537808B2 (zh)
EP (1) EP1526191B1 (zh)
JP (1) JP4137886B2 (zh)
KR (1) KR20050026525A (zh)
CN (1) CN100529182C (zh)
AT (1) ATE474946T1 (zh)
CA (1) CA2494366C (zh)
DE (1) DE60333457D1 (zh)
ES (1) ES2347551T3 (zh)
IL (2) IL165179A0 (zh)
RU (1) RU2294397C2 (zh)
TW (1) TWI250908B (zh)
WO (1) WO2004011696A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0535378U (ja) * 1991-10-23 1993-05-14 リ−ド産業株式会社 修正芯等の固型芯を有する筆記具
JP4137886B2 (ja) 2002-07-30 2008-08-20 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極および放電表面処理方法並びに放電表面処理装置
US9284647B2 (en) 2002-09-24 2016-03-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment
RU2320775C2 (ru) * 2002-09-24 2008-03-27 Исикавадзима-Харима Хэви Индастриз Ко., Лтд. Способ нанесения покрытия на скользящую поверхность жаропрочного элемента, жаропрочный элемент и электрод для электроразрядной обработки поверхности
WO2004033755A1 (ja) * 2002-10-09 2004-04-22 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. 回転体及びそのコーティング方法
WO2004106587A1 (ja) 2003-05-29 2004-12-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 放電表面処理用電極、放電表面処理用電極の製造方法、放電表面処理装置および放電表面処理方法
JP4554516B2 (ja) * 2003-05-29 2010-09-29 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極および放電表面処理方法並びに放電表面処理装置
KR100753275B1 (ko) 2003-06-05 2007-08-29 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 방전 표면 처리용 전극, 방전 표면 처리용 전극의 제조방법과 평가 방법, 방전 표면 처리 장치 및 방전 표면 처리방법
RU2319789C2 (ru) * 2003-06-11 2008-03-20 Мицубиси Денки Кабусики Кайся Способ обработки поверхности электрическим разрядом
JPWO2006057053A1 (ja) * 2004-11-29 2008-06-05 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極及び放電表面処理方法並びに放電表面処理装置
CA2600080C (en) * 2005-03-09 2012-01-03 Ihi Corporation Surface treatment method and repair method
WO2007043102A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 放電表面処理用電極及び放電表面処理方法並びに被膜
EP2017370B1 (en) 2006-04-05 2020-09-09 Mitsubishi Electric Corporation Coating and method of forming coating
WO2007148716A1 (ja) * 2006-06-21 2007-12-27 Bosch Corporation 放電による表面処理方法及びドレッシング方法
KR101108818B1 (ko) * 2006-09-11 2012-01-31 가부시키가이샤 아이에이치아이 방전표면처리용 전극의 제조방법 및 방전표면처리용 전극
US20110036721A1 (en) * 2008-02-05 2011-02-17 Masahiko Kobayashi Electrical Discharge Coating Method and Green Compact Electrode Used Therein
WO2010016121A1 (ja) * 2008-08-06 2010-02-11 三菱電機株式会社 放電表面処理方法
WO2010095590A1 (ja) * 2009-02-18 2010-08-26 株式会社Ihi 電極の製造方法及びこれを利用した放電表面処理
JP5354010B2 (ja) 2009-04-14 2013-11-27 株式会社Ihi 放電表面処理用電極及びその製造方法
JPWO2011027825A1 (ja) * 2009-09-03 2013-02-04 株式会社Ihi 放電表面処理
US20120224962A1 (en) * 2009-11-13 2012-09-06 Ihi Corporation Seal structure of fluid device
DE112010005590B4 (de) * 2010-05-26 2022-10-27 Mitsubishi Electric Corp. Elektrode für eine Funkenerosionsoberflächenbehandlung und Funkenerosionsoberflächenbehandlungsbeschichtung
JP4900539B1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-21 三菱電機株式会社 放電表面処理方法
WO2012035581A1 (ja) * 2010-09-16 2012-03-22 三菱電機株式会社 放電加工による表面層形成方法及び該表面層
JP6741076B2 (ja) 2016-11-09 2020-08-19 株式会社Ihi 耐摩耗被膜を備えた摺動部品及び耐摩耗被膜の形成方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3585342A (en) * 1970-06-03 1971-06-15 Stackpole Carbon Co Edm electrode
US4882125A (en) 1988-04-22 1989-11-21 Inco Alloys International, Inc. Sulfidation/oxidation resistant alloys
JP3001314B2 (ja) 1991-12-25 2000-01-24 三菱電機株式会社 放電加工装置
JP3093846B2 (ja) 1991-11-18 2000-10-03 科学技術振興事業団 金属材料の表面処理方法
US5312580A (en) * 1992-05-12 1994-05-17 Erickson Diane S Methods of manufacturing porous metal alloy fuel cell components
JPH06182626A (ja) * 1992-12-17 1994-07-05 Hitachi Ltd 高耐食性表面処理方法
JP3098654B2 (ja) 1993-03-24 2000-10-16 科学技術振興事業団 放電加工による表面処理方法及び装置
JP3271836B2 (ja) * 1993-08-31 2002-04-08 科学技術振興事業団 アルミニウム及びその合金の液中放電による表面処理方法
JP3271844B2 (ja) 1993-12-31 2002-04-08 科学技術振興事業団 液中放電による金属材料の表面処理方法
JP3363284B2 (ja) 1995-04-14 2003-01-08 科学技術振興事業団 放電加工用電極および放電による金属表面処理方法
US5558479A (en) * 1995-05-19 1996-09-24 Illinois Tool Works Inc. Wall anchor accommodating fasteners of varying thread diameters
US5858479A (en) 1996-01-17 1999-01-12 Japan Science And Technology Corporation Surface treating method by electric discharge
JP3537939B2 (ja) 1996-01-17 2004-06-14 独立行政法人 科学技術振興機構 液中放電による表面処理方法
JP3627784B2 (ja) 1997-06-10 2005-03-09 独立行政法人科学技術振興機構 放電表面処理方法
JPH1122915A (ja) 1997-06-27 1999-01-26 Babcock Hitachi Kk 硫黄含有燃料の燃焼方法およびそのための燃焼装置
JP4020169B2 (ja) 1997-10-03 2007-12-12 株式会社石塚研究所 燃焼合成反応を用いる火花溶着用の電極棒、その製法及びこの電極を用いた火花溶着金属被覆法
JP3596272B2 (ja) 1998-02-16 2004-12-02 三菱電機株式会社 放電表面処理装置およびこれを用いた放電表面処理方法
JPH11260480A (ja) 1998-03-13 1999-09-24 Mitsubishi Electric Corp マイクロ部品接続装置
JP3562298B2 (ja) 1998-03-16 2004-09-08 三菱電機株式会社 放電表面処理装置
JP3227454B2 (ja) 1998-05-13 2001-11-12 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極及びその製造方法並びに放電表面処理方法及び装置
JP5547864B2 (ja) 1999-02-24 2014-07-16 三菱電機株式会社 放電表面処理方法及び装置
JP2000345367A (ja) 1999-05-31 2000-12-12 Nissan Motor Co Ltd 歯車の放電表面処理方法
WO2001005545A1 (fr) 1999-07-16 2001-01-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrode pour traitement de surface par decharge et procede de production de celle-ci
WO2001023641A1 (fr) 1999-09-30 2001-04-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrode de traitement de surface par decharge electrique, son procede de production et procede de traitement de surface par decharge electrique
WO2001023640A1 (fr) 1999-09-30 2001-04-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electrode de traitement de surface par decharge electrique, son procede de production et procede de traitement de surface par decharge electrique
JP2001138141A (ja) 1999-11-19 2001-05-22 Kazuo Sawaguchi 液中放電を利用した表面被覆処理法とその消耗電極
DE10031102C2 (de) * 2000-06-30 2003-03-06 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers, insbesondere einer Elektrode mit temperaturbeständiger Leitfähigkeit
JP2002020882A (ja) 2000-07-04 2002-01-23 Suzuki Motor Corp 摺動部材及びその製造方法
JP3902421B2 (ja) 2001-06-15 2007-04-04 スズキ株式会社 アルミニウム合金の表面処理用電極及びその製造方法
WO2004013882A2 (en) * 2001-06-29 2004-02-12 Nextech Materials, Ltd. Nano-composite electrodes and method of making the same
JP4137886B2 (ja) 2002-07-30 2008-08-20 三菱電機株式会社 放電表面処理用電極および放電表面処理方法並びに放電表面処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004011696A1 (ja) 2005-11-24
EP1526191A1 (en) 2005-04-27
CA2494366C (en) 2012-10-09
EP1526191B1 (en) 2010-07-21
US7537808B2 (en) 2009-05-26
RU2005105333A (ru) 2005-07-27
ATE474946T1 (de) 2010-08-15
RU2294397C2 (ru) 2007-02-27
ES2347551T3 (es) 2010-11-02
US20050211165A1 (en) 2005-09-29
EP1526191A4 (en) 2008-11-05
CA2494366A1 (en) 2004-02-05
DE60333457D1 (de) 2010-09-02
TWI250908B (en) 2006-03-11
CN1671887A (zh) 2005-09-21
CN100529182C (zh) 2009-08-19
US8377339B2 (en) 2013-02-19
WO2004011696A1 (ja) 2004-02-05
JP4137886B2 (ja) 2008-08-20
IL179152A0 (en) 2007-03-08
KR20050026525A (ko) 2005-03-15
IL165179A0 (en) 2005-12-18
IL179152A (en) 2011-02-28
US20090092845A1 (en) 2009-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200408482A (en) Electrode for discharge surface treatment, discharge surface treatment method and discharge surface treatment device
JP3537939B2 (ja) 液中放電による表面処理方法
US10392314B2 (en) Material and method of manufacture for engineered reactive matrix composites
Patowari et al. Surface integrity of C-40 steel processed with WC-Cu powder metallurgy green compact tools in EDM
JP2022517021A (ja) 金属材料又は金属複合材料の調製方法
TW379209B (en) Ceramics joined body and method of joining ceramics
JP2012505306A (ja) 特性勾配を有する超硬合金型の高密度材料のブロックを含む部分を製造するための方法、及び得られた部分
CN106011847A (zh) 一种金属材料表面原位非晶化改性方法
JPS6119583B2 (zh)
Senthilnathan et al. Activated sintering of tungsten alloys through conventional and spark plasma sintering process
TWI253365B (en) Method for surface treatment by electric discharge
JP2008290130A (ja) 接合体
Paustovskii et al. Optimization of the composition, structure, and properties of electrode materials and electrospark coatings for strengthening and reconditioningof metal surfaces
TW200425986A (en) Electric discharge surface treating electrode, electric discharge surface treating, and electric discharge treating device
JP5371102B2 (ja) 超硬合金の改質方法および該方法によって改質された超硬合金
Farotade et al. Compositional effect of Zr-containing ceramic on phase and microstructural evolution of Ti–SiC laser clad coatings
US20160303827A1 (en) High content pcbn compact including w-re binder
CN105734388A (zh) 一种pcbn专用硼化物基高熵合金陶瓷结合剂
Xu et al. Microstructure and mechanical properties of laser-cladded WC–Co composite coatings on Ti–6Al–4V
Zhong et al. Liquid phase sintering-based diffusion bonding of Ti (C, N)-based cermet and steel
Yang et al. In‐situ composite coating on powder metallurgy master alloy fabricated by vacuum hot‐pressing sintering technology: In‐situ Kompositbeschichtung auf pulvermetallurgischer Master‐Legierung durch Vakuumheißpressen
Mahmoodian et al. Study of Ti+ C combustion synthesis reaction in a controlled declining temperature state
Villa Vidaller et al. Influence of substrate on cold sprayed titanium coatings
Liao et al. The effects of ultrasonic vibration on mechanical properties of tungsten particle-reinforced copper-matrix composites
Wang et al. Al2O3 reinforced Fe–Al composite coatings prepared by double glow discharge technique

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Expiration of patent term of an invention patent