專利名稱：放電表面處理用電極、放電表面處理用電極的制造方法、放電表面處理裝置和放電表面處 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在以下放電表面處理中使用的放電表面處理用電極和其制造方法，該放電表面處理是使將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的放電表面處理用電極和被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用此放電能量，在被加工件表面形成由電極材料或由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，本發(fā)明還涉及使用此放電表面處理用電極的放電表面處理裝置和放電表面處理方法。
背景技術(shù)：
近年來為了在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。如此圖所示，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)時的高溫環(huán)境下被激烈摩擦或撞擊。
由于在常溫下使用的耐磨損覆蓋膜或有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。在這里，所謂的噴鍍是指使粒徑為50μm左右的粉末從噴嘴噴出，在噴嘴的出口使一部分粉末熔融，在被加工件(下面稱為工件)表面形成覆蓋膜的加工方法，所謂焊接是指在電極棒和工件之間產(chǎn)生電弧，利用電弧的熱量使一部分電極棒熔融，形成液滴，把它移送到工件表面，形成覆蓋膜的加工方法。
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工件的方法，所以在處理厚度薄的材料的情況，以及使用如單晶合金、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)。此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，使由此熔融的構(gòu)成電極的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具有耐磨性的TiC(碳化鈦)等的硬質(zhì)材料的覆蓋膜。除此以外，為了提高部件或金屬模具的耐磨性，使用把例如平均粒徑1μm左右的WC(碳化鎢)的粉末壓縮成型的電極，形成硬質(zhì)合金或陶瓷等難氧化的硬質(zhì)材料的覆蓋膜。
專利文獻1國際公開第99/58744號小冊子在現(xiàn)有的放電表面處理中，著眼于形成在常溫下具有耐磨性的TiC或WC等硬質(zhì)材料的薄的覆蓋膜。因此沒有進行上述的用于航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳等上的，在高溫環(huán)境下具有耐磨性能或潤滑性能的覆蓋膜的形成。
此外，不僅是以在常溫下的耐磨性為目的硬質(zhì)陶瓷覆蓋膜，而且對利用可以使作業(yè)流水線化的放電表面處理，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所述的電極制造方法中，是以由放電表面處理形成薄膜為主要對象，不能直接應(yīng)用于形成厚膜。
在由放電表面處理形成厚膜中，認為從電極一側(cè)的材料的提供和此提供的材料在工件表面的熔融方式對覆蓋膜性能最有影響。對電極材料的提供產(chǎn)生影響的是電極的強度，也就是硬度。具體地說，認為電極最好具有均勻的硬度。但是，在專利文獻1中，對粉末壓縮成型時使電極硬度均勻成型沒有考慮，電極本身的硬度有可能產(chǎn)生波動。如專利文獻1所示，在形成薄膜的情況下，由于形成的覆蓋膜薄，電極的硬度即使有一些不均勻，對覆蓋膜幾乎沒有影響。另一方面，在進行厚膜形成的情況下，只有在處理范圍內(nèi)均勻提供大量的電極材料，才能形成厚度一樣的覆蓋膜，但如果電極硬度即使或多或少存在有不均勻，則用這部分電極形成的覆蓋膜產(chǎn)生差異，不能形成均勻厚度的覆蓋膜，此外如果使用硬度不均勻的電極，還存在有在放電表面處理時由使用的電極的部位而產(chǎn)生覆蓋膜的形成速度和覆蓋膜的性質(zhì)的波動，不能得到致密的覆蓋膜，不能進行恒定質(zhì)量的表面處理的問題。
此外，金屬和陶瓷的粉末一般用霧化法制造，但是由于例如粒徑小于或者等于3μm的粉末只能得到全部處理粉末的大約數(shù)幾％，所以價格非常貴，而且獲取量受周圍環(huán)境變化等的影響，存在有成品率差的問題。此外由于一般用霧化法可以制造的粒徑以6μm左右為極限，所以得到粒徑小于或者等于3μm的粉末是非常困難的。此外用霧化法制造的粉末由于是使原料蒸發(fā)后，使其凝縮來制造，所以得到的粉末受表面張力的影響而成為球形。用這樣的球形粉末成型電極的情況下，還存在由于粉末之間為點接觸，所以顆粒之間的結(jié)合弱而變脆的問題。
本發(fā)明鑒于上述的問題而提出，目的是得到以下放電表面處理用電極，其具有均勻硬度，并且放電表面處理時可以形成有均勻厚度且厚度大于或等于100μm的厚的覆蓋膜。
此外，目的是得到以下放電表面處理用電極，其具有均勻硬度，并且放電表面處理時可以形成均勻而且足夠致密的厚的覆蓋膜。并且，目的是得到以下放電表面處理用電極，其可以形成在高溫環(huán)境下具有耐磨性和潤滑性的厚的覆蓋膜。
并且此外，目的是得到這些放電表面處理用電極的制造方法，和使用這些放電表面處理用電極的放電表面處理裝置和其方法。

發(fā)明內(nèi)容
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放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，前述粉末具有小于或者等于3μm粒徑的平均值。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理用電極是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將含有金屬、金屬化合物或者陶瓷的粉末壓縮成型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，前述粉末具有非球形的形狀。
此外，下一個發(fā)明的放電表面處理用電極是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，前述粉末是將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或者等于該小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理用電極是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或者陶瓷的粉末壓縮成型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，前述粉末具有小于或者等于1μm的粒徑的平均值。
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的制造方法，其特征在于，包含以下工序第一工序，該工序用粉碎裝置把金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末粉碎成具有規(guī)定粒徑的非球形粉末；第二工序，該工序使粉碎了的前述粉末成為規(guī)定形狀，并壓縮成型，使其具有規(guī)定硬度。
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含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，使用將粒徑平均值小于或等于3μm的粉末壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理方法是以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，使用將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或等于此小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合后壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理方法，其特征在于，使將粒徑的平均值小于或者等于1μm的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的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，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的放電表面處理裝置，將包含金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液或者氣體中，通過將前述電極和前述被加工件電連接的電源裝置，使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將具有小于或者等于3μm的粒徑平均值的粉末壓縮成型而制造的。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理裝置具有以下部分電極，其由將含有金屬、金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；以及電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，并且，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將以下粉末壓縮成型而制造的，該粉末由將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或者等于該小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
此外，下一個發(fā)明涉及的放電表面處理裝置，其特征在于，具有以下部分電極，其由將粒徑平均值小于或者等于1μm的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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。


圖1是表示航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳結(jié)構(gòu)的概略的圖。
圖2是表示在放電表面處理裝置中放電表面處理概略的圖。
圖3A是表示放電時施加在放電表面處理用電極和工件之間的電壓波形的圖。
圖3B是表示放電時流經(jīng)放電表面處理裝置的電流的電流波形的圖。
圖4是表示放電表面處理用電極制造工序的一個例子的流程圖。
圖5是示意表示把粉末成型時的成型器狀態(tài)的剖面圖。
圖6是簡要表示硬度波動的試驗的圖。
圖7是表示粉碎50小時后的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的粒度分布的圖。
圖8是表示用平均粒徑為1.8μm的鱗片狀斯特萊特硬質(zhì)合金粉末制造的電極內(nèi)部狀態(tài)的SEM(Scaning Electron Microscope)照片。
圖9是通過平均粒徑為6μm的球形斯特萊特硬質(zhì)合金粉末作為對比例制造的電極內(nèi)部狀態(tài)的SEM照片。
圖10是表示用此條件加工時的堆積狀態(tài)的照片。
圖11是示意表示珠磨機裝置的粉碎原理的圖。
圖12是表示粉碎6小時后的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的粒度分布的圖。
圖13是示意表示此實施方式8的電極材料結(jié)構(gòu)的圖。
圖14A是表示使用大粒徑粉末的比例為10％的電極，以小的放電能量進行放電表面處理的情況下的覆蓋膜的狀態(tài)的SEM照片。
圖14B是表示使用大粒徑粉末的比例為50％的電極，以小的放電能量進行放電表面處理的情況下的覆蓋膜的狀態(tài)的SEM照片。
圖14C是表示使用大粒徑粉末的比例為50％的電極，以大的放電能量進行放電表面處理的情況下的覆蓋膜的狀態(tài)的SEM照片。
圖14D是表示使用大粒徑粉末的比例為80％的電極，以小的放電能量進行放電表面處理的情況下的覆蓋膜的狀態(tài)的SEM照片。
圖14E是表示使用大粒徑粉末的比例為80％的電極，以大的放電能量進行放電表面處理的情況下的覆蓋膜的狀態(tài)的SEM照片。
圖15是表示大粒徑粉末的比例和覆蓋膜的致密度之間的關(guān)系的曲線。
圖16是表示大粒徑粉末的比例和電極的成型性之間的關(guān)系的曲線。
圖17是表示使用由粒徑6μm和1μm的Co基的金屬粉末以41混合的粉末制造的電極進行放電表面處理，由此形成的覆蓋膜的剖面的狀態(tài)的SEM照片。
圖18是表示構(gòu)成電極的粉末粒徑和覆蓋膜的空隙率的關(guān)系的曲線。
圖19是表示通過使用由粒徑0.7μm的Co系合金粉末制造的電極進行放電表面處理，形成的覆蓋膜的剖面的狀態(tài)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、放電表面處理用電極的制造方法、放電表面處理裝置和放電表面處理方法的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。
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略進行說明。圖2是表示在放電表面處理裝置中進行的放電表面處理概略的圖。放電表面處理裝置1由要形成覆蓋膜14的被加工件(下面稱為工件)11、用于在工件11表面上形成覆蓋膜的放電表面處理用電極12，以及使工件11和放電表面處理用電極12電連接、為使兩者之間產(chǎn)生電弧而向兩者提供電壓的放電表面處理用電源13構(gòu)成。放電表面處理在液體中進行的情況下，還設(shè)置有加工槽16，以使工件11和放電表面處理用電極12的與工件11對向的部分之間以油等的加工液體15充滿。此外，放電表面處理在氣體中進行的情況下，把工件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，以在加工液15中進行放電表面處理的情況為例。此外，以下有時把放電表面處理用電極簡單記作電極。此外，在以下將放電表面處理用電極12和工件11的對向的面之間的距離稱之為極間距離。
對這種結(jié)構(gòu)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，把要形成覆蓋膜14的工件11作為陽極，把成為覆蓋膜14提供源的、將金屬和陶瓷等的平均粒徑10nm～數(shù)μm的粉末成型得到的放電表面處理用電極12作為陰極，這些電極通過未圖示的控制機構(gòu)控制極間距離，在加工液15中使兩者不接觸，同時使兩者之間產(chǎn)生放電。圖3A和圖3B是表示在放電表面處理時的放電脈沖條件的一個例子的圖，圖3A是表示放電時施加在放電表面處理用電極和工件之間的電壓波形的圖，圖3B是表示放電時流經(jīng)放電表面處理裝置的電流的電流波形的圖。此外，圖3A中的電壓，在從工件11一側(cè)看，電極12一側(cè)為負極性的情況下，電壓波形曲線為正。此外，圖3B中的電流，把圖2中從電極12通過放電表面處理用電源13流向工件11的方向作為正方向。如圖3A所示，在時刻t0，在兩極之間施加無負荷電壓ui，經(jīng)過放電延遲時間td后的時刻t1，在兩極之間開始流過電流，開始放電。此時的電壓為放電電壓ue，此時流過的電流為峰值電流ie。而在時刻t2，當停止向兩極之間提供電壓時，不流過電流。也就是放電停止。在這里，把t2-t1稱為脈沖寬度te。間隔間歇時間t0，反復(fù)在兩極之間施加此時刻t0～t2的電壓波形。
當在放電表面處理用電極和工件11之間產(chǎn)生放電時，利用此放電的熱量使工件11和電極12的一部分的熔融。在這里，在電極12的顆粒之間的結(jié)合力弱的情況下，利用放電造成的爆炸沖擊波或靜電力使熔融的電極12的一部分(以下稱為電極顆粒)21從電極12拉開，向工件11表面移動。然后，當電極顆粒21到達工件11表面時，再凝固后成為覆蓋膜14。此外，被拉開的電極顆粒21的一部分與加工液15中或氣體中的成分22反應(yīng)生成的物質(zhì)23也在工件11表面形成覆蓋膜14。這樣，在工件11表面上形成覆蓋膜14。但是，在電極12的粉末之間的結(jié)合力強的情況下，利用放電造成的爆炸沖擊波或靜電力，電極12不能剝離，不能把電極材料提供給工件11。也就是說，通過放電表面處理是否可以形成厚的覆蓋膜，受到從電極12一側(cè)的材料提供、其提供的材料在工件11表面的熔融及與工件11材料的結(jié)合方式的影響。所以對該電極材料提供產(chǎn)生影響的是電極12的硬度。
在此，對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4是表示放電表面處理用電極制造工藝的一個例子的流程圖。此外，在此圖4所示的流程圖中，根據(jù)情況的不同，也有在制造放電表面用電極時不需要的工序。例如在可以得到平均粒徑小于或者等于3μm的小粒徑粉末的情況下，就不需要下面說明的粉碎工序。
首先，把具有要在工件11上形成的覆蓋膜14成分的金屬、金屬化合物或陶瓷等的粉末粉碎(步驟S1)。在由多種成分構(gòu)成的情況下，按要求的比例將每個成分的粉末混合后粉碎。例如，把市場上通用的平均粒徑數(shù)十μm的金屬或陶瓷等的球形粉末，用球磨機等粉碎機粉碎到小于或者等于3μm平均粒徑。也可以在液體中進行粉碎，這種情況下，使液體蒸發(fā)而使粉末干燥(步驟S2)。干燥后的粉末由于粉末和粉末形成凝聚的大塊，所以要進行篩選，以使此大塊破碎，同時把在下面的工序中使用的蠟和粉末充分混合(步驟S3)。例如，在殘留有凝聚了的粉末的篩網(wǎng)上放上陶瓷球或金屬球，使網(wǎng)振動，凝聚了的塊利用振動的能量和與球的沖擊而破碎，穿過網(wǎng)眼。僅把穿過此網(wǎng)眼的粉末用于下面的工序。
在這里，對步驟S3中篩選粉碎的粉末進行說明。在放電表面處理中，為了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。如果把此范圍的電壓施加在電極12和工件11之間，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，由于在兩極之間產(chǎn)生的電弧放電，構(gòu)成電極12的凝聚了的塊以其大小直接從電極12脫離。其中如果塊的大小小于或者等于極間距離(小于或者等于0.3mm)，則即使在極間存在塊，也會產(chǎn)生隨后的放電。此外由于放電在距離近的部位產(chǎn)生，在塊存在的地方引起放電，因放電的熱能和爆炸力，可以使塊粉碎細化變碎。
但是，如果構(gòu)成電極12的塊的大小大于或者等于極間距離(大于或者等于0.3mm)，則此塊由于放電以原封不動的大小從電極12脫離，在工件11上堆積，或漂浮在電極12和工件11之間充滿加工液的極間。如果如前者那樣堆積大的塊，由于在電極12和工件11的距離近的地方產(chǎn)生放電，所以放電集中在此部分(大的塊的部分)，在其他的地方不發(fā)生放電，不能均勻堆積覆蓋膜14。此外，此大的塊不能用放電的熱完全熔融。因此覆蓋膜14非常脆，脆到用手可以剝落的程度。此外，如果如后者那樣大的塊在極間漂浮，則使電極12和工件11之間短路，不能產(chǎn)生放電。換句話說，為了要均勻形成覆蓋膜14而且穩(wěn)定地放電，在構(gòu)成電極的粉末中不能存在因粉末凝聚形成的、大于或者等于極間距離的大小的大塊。此粉末的凝聚容易在金屬粉末或?qū)щ娦蕴沾傻那闆r下產(chǎn)生，在非導(dǎo)電性的粉末的情況下不容易產(chǎn)生。此外粉末的平均粒徑越小，越容易產(chǎn)生粉末的凝聚。因此為了防止因這樣的粉末的凝聚產(chǎn)生的塊造成的放電表面處理中的弊病，在步驟S3中的篩選凝聚的粉末的工序是必要的。根據(jù)以上的看法，進行篩選時必須使用尺寸比極間距離小的網(wǎng)眼。
然后，在后面的工序中的沖壓時，為了可以很好地向粉末內(nèi)部傳遞沖壓壓力，在粉末中混合重量比為大約1％～10％的石蠟等的蠟(步驟S4)。當把粉末和蠟混合時，可以改善成型性，但由于粉末的周圍再次被液體包敷，因此由于其分子間的力或靜電力的作用而凝聚，形成大塊。所以為了把重新凝聚的塊打碎而要進行篩選(步驟S5)。其中篩選的方法與在上述的步驟S3中的方法相同。
隨后通過壓縮沖壓將得到的粉末成型(步驟S6)。圖5是示意表示將粉末成型時的成型器狀態(tài)的剖面圖。把下沖頭104從金屬模具(沖模)105上形成的孔的下部插入，在由此下沖頭104和金屬模具(沖模)105形成的空間中，填充在上述步驟S5中經(jīng)篩選的粉末(在由多種成分構(gòu)成的情況下為粉末的混合物)101。此后把上沖頭103從金屬模具(沖模)105上形成的孔的上部插入。然后用加壓器等從填充了這樣粉末101的成型器的上沖頭103和下沖頭104的兩側(cè)施加壓力，把粉末101壓縮成型。下面把壓縮成型的粉末101稱為粉末壓縮體。此時如果沖壓壓力高，則電極12變硬，如果沖壓壓力低，則電極12變軟。此外在電極材料的粉末101粒徑小的情況下，電極12變硬，在電極材料的粉末101粒徑大的情況下，電極12變軟。
此后把粉末壓縮體從成型器中取出，在真空爐或氮氣氣氛的爐中加熱到粉筆程度的硬度(步驟S7)。加熱時，如果提高加熱溫度，則電極12變硬，如果降低加熱溫度，則電極12變軟。此外利用加熱也可以使電極12的電阻降低。因此，即使不摻入蠟進行壓縮成型的情況下加熱也有意義。由此，進行粉末壓縮體中的粉末之間的結(jié)合，制造具有導(dǎo)電性的放電表面處理用電極12。
在利用以下的實施方式1、2的放電表面處理而形成厚膜中，要求的功能是具有高溫環(huán)境下的耐磨性、潤滑性等，且對象是可以轉(zhuǎn)用于高溫環(huán)境下也能使用的部件等的技術(shù)。為了形成這樣的厚膜，與現(xiàn)有技術(shù)中用于形成硬質(zhì)陶瓷的以陶瓷為主要成分的電極不同，使用把以金屬成分為主要成分的粉末壓縮成型，然后根據(jù)情況，進行加熱處理的電極。此外，為了通過放電表面處理形成厚膜，電極12必須具有以下規(guī)定的特征，該特征是為了通過放電脈沖向工件11一側(cè)大量提供電極材料，而一定程度降低電極12的硬度等，涉及電極的材質(zhì)或硬度等的特征。
在制造電極中的步驟S6的沖壓工序時，外圍部分的粉末因與金屬模具的接觸而受到強烈擠壓，但壓力不能充分傳遞到內(nèi)部。因此產(chǎn)生電極的外圍部分變硬、內(nèi)部變軟的電極的硬度波動(電極外圍部分和內(nèi)部產(chǎn)生的硬度差)。所以在此實施方式1中，著眼于這一點，對得到?jīng)]有電極硬度波動放電表面處理用電極的方法進行說明。
發(fā)明人通過各種材料進行制造放電表面處理用電極的試驗的結(jié)果，為了實現(xiàn)硬度大體均勻的電極，著眼于把電極材料粉末壓縮成型時的材質(zhì)均勻化，發(fā)現(xiàn)電極材料粉末的粒徑對電極硬度的影響最大。
表1是表示電極材質(zhì)、電極材質(zhì)的粉末粒徑、電極材質(zhì)的粉末的硬度、電極的硬度波動之間關(guān)系的表。
表1


如這個表1所示，按編號順序把作為各種電極的材質(zhì)的“電極材質(zhì)”、作為電極材質(zhì)的粉末平均粒徑的“粒徑(μm)”、作為電極材質(zhì)的粉末硬度的“粉末硬度”進行組合，按圖4的流程制造電極，將其電極的硬度波動匯總。此外，在Co粉末的情況下，在步驟S6的沖壓工序中，以93.3MPa壓縮粉末。
此外，在“粒徑”中，將平均粒徑小于或者等于3μm的情況定為“小”，4～5μm的情況定為“中”，大于或等于6μm的情況定為“大”。在“粉末硬度”中，大體將威氏硬度小于或者等于500的材料定為“軟”，將威氏硬度500～1000的材料定為“中”，將威氏硬度大于或等于1000的材料定為“硬”。
此外，“硬度波動”表示在電極中多個位置上的電極硬度的差。電極的硬度與構(gòu)成電極的材料即粉末的硬度無關(guān)，而與粉末的結(jié)合程度有密切關(guān)系。例如，即使是由硬的材料的粉末構(gòu)成的電極，在粉末的結(jié)合程度弱的情況下，電極也變軟而容易崩潰。在本發(fā)明中，使用JIS K 5600-5-4中規(guī)定的涂膜用鉛筆劃痕試驗作為電極硬度波動的指標。在相同的試驗中在多個部位上評價值的差小于或者等于3級的(例如B和4B等)情況下，認為硬度沒有波動“○”，此差小于或者等于5級的(例如B和6B等)情況下，認為硬度波動小“△”，比這更大的情況認為有波動“×”。當然也可以用其他等價的試驗結(jié)果作為指標。
圖6是簡要表示硬度波動試驗的圖。在此圖中是表示放電表面處理用電極12具有圓筒形狀的情況。此底面12A是在放電表面處理時與工件對向配置的面，是產(chǎn)生放電的面。以從在此底面12A內(nèi)的多個部位(例如點A和點B)上的電極硬度求出的硬度波動、從側(cè)面12B的多個部位(例如點C和點D)上的電極硬度求出的硬度波動、從底面(產(chǎn)生放電的面)12A和側(cè)面12B的多個部位(例如點A和點D)上的電極硬度求出的硬度波動、以及從把此電極12剖開的情況下的電極內(nèi)部的硬度求出的硬度波動的方式，對電極12的整體的硬度波動進行評價。
在表1中，編號1的電極材質(zhì)“CBN(Ti涂層)”表示由被Ti涂覆立方晶系氮化硼(Cubic Boron Nitride)粉末表面的粉末制造的電極。此外，編號2的電極材質(zhì)“斯特萊特硬質(zhì)合金2”是表示由以Co作為主要成分，混合例如Cr、Ni、Mo等其他成分的合金即斯特萊特硬質(zhì)合金(stelite)2這樣的材質(zhì)的粉末制造的電極，編號3的電極材質(zhì)“斯特萊特硬質(zhì)合金3”是表示由以Co作為主要成分，混合例如Cr、W、Ni等其他成分的合金即斯特萊特硬質(zhì)合金3這樣的材質(zhì)的粉末制造的電極。
根據(jù)表1所示的實驗結(jié)果可以看出，如上所述，電極材料的粉末粒徑的大小對壓縮成型時形成的電極硬度的波動有影響。并且，如果對試驗結(jié)果進行研究，發(fā)現(xiàn)與材料的粉末的硬度無關(guān)，在使用粒徑小的材料的情況下，電極硬度沒有波動。具體地說，為了制造壓縮成型時材質(zhì)均勻的成型品，必須使電極材料的粉末的平均粒徑小于或者等于3μm左右，更好的是使電極材料的粉末的平均粒徑小于或者等于1μm左右。這樣能使電極的硬度沒有波動。這些研究通過例如編號2的電極和編號4的電極的對比、編號5的電極和編號6的電極的對比、或編號7的電極和編號8的電極的對比可以明確。
為了參考，作為用于改善電極硬度的波動的方法，研究了以下的2個方法。首先，第1個方法是，考慮通過增加壓縮成型時的金屬模具內(nèi)的流動性，可以使電極硬度均勻，而在電極材料的粉末中大量混合石蠟等的蠟的方法。但是，此結(jié)果從表1中編號2和編號3的對比可以看出，電極的均勻性可以有一定程度的改善，但是沒有達到完全沒有波動的狀態(tài)。在這里，編號3的情況僅混合7重量％的蠟，通過再增加蠟的量有進一步改善的可能，但是如蠟增加過多的話，可以想象會存在有材料的粉末之間難以結(jié)合等問題，所以不能說是非常有效的方法。因此電極材料的粉末中即使混合大量的蠟，成型的電極硬度也難以沒有波動。
第2個方法是在把材料的粉末裝入金屬模具中進行壓縮時，使金屬模具振動，用比較低的沖壓壓力進行強壓縮的方法。但是，用此方法在最后的沖壓階段產(chǎn)生硬度的波動，達不到完全沒有波動的狀態(tài)。
由此實施方式1，通過使電極成分的粉末粒徑的平均值小于或者等于3μm，可以制造沒有硬度波動的電極，從而可以形成在高溫環(huán)境下發(fā)揮潤滑性的覆蓋膜等均勻的厚膜。
實施方式2.
在此實施方式2中，對使用多種粉末作為電極材質(zhì)而制造放電表面處理用電極的情況進行說明。
表2是表示電極材質(zhì)、電極材質(zhì)的粉末粒徑、電極材質(zhì)的粉末的硬度、電極的硬度波動之間關(guān)系的表。
表2

此表中的“電極材質(zhì)”表示在制造電極時使用的材質(zhì)。例如，編號1的“TiC+Ti”意思是把TiC粉末和Ti(鈦)粉末按1∶1的重量比例混合制造電極，編號7的電極材質(zhì)“斯特萊特硬質(zhì)合金2+Co(2∶1)”意思是把斯特萊特硬質(zhì)合金2這樣的材質(zhì)的粉末和Co(鈷)粉末按2∶1的重量比例混合制造電極。此外，編號3和編號4的“斯特萊特硬質(zhì)合金1”表示以Co為主要成分，混合Cr、W(鎢)、Ni(鎳)等的其他成分的合金即斯特萊特硬質(zhì)合金1這樣的材質(zhì)粉末制造的電極。
此外，“粒徑(μm)”表示電極材質(zhì)各自的粉末的平均粒徑，表示對應(yīng)電極材質(zhì)的組合的粒徑。例如編號7的“大(6)+小(1)”意思是電極材質(zhì)“斯特萊特硬質(zhì)合金2+Co”中的斯特萊特硬質(zhì)合金2粉末的粒徑大(粒徑6μm)、Co粉末的粒徑小(粒徑1μm)。此外，表示這個粒徑的“大”、“中”、“小”的定義與實施方式1的表1的相同，所以省略其說明。
此外，“粉末硬度”表示電極材質(zhì)各自的粉末的硬度，表示對應(yīng)于電極材質(zhì)的組合的粒徑。例如編號7的“中+軟”意思是電極材質(zhì)“斯特萊特硬質(zhì)合金2+Co”中的斯特萊特硬質(zhì)合金2的硬度為中、Co粉末的硬度為軟。表示這個粉末硬度的“硬”、“中”、“軟”的定義也與實施方式1的表1的相同，所以省略其說明。此外“硬度波動”的內(nèi)容也與在實施方式的表1中說明的相同，所以省略了其說明。
從表2所示的試驗結(jié)果可以看出，如實施方式1中說明的那樣，電極材質(zhì)的粉末粒徑的大小對壓縮成型時產(chǎn)生的電極硬度波動有影響。也就是，把粒徑大(粒徑6μm左右)的不同材質(zhì)的粉末相互混合形成電極的情況下，壓縮成型時電極的硬度變得不均勻，但通過混合粒徑小(粒徑1μm左右)的粉末，可以增加電極硬度的均勻性。具體地說，混合材質(zhì)不同的粉末制造電極的情況下，使一個材質(zhì)的粉末的平均粒徑小于或者等于3μm，其他材質(zhì)的粉末的平均粒徑大于3μm，可以抑制壓縮成型時產(chǎn)生的電極硬度波動。此外，如表2的編號9的例子所示的那樣，可以看出，粒徑小的粉末的混合比例即使混合10％左右，對使硬度均勻也有相應(yīng)的效果。
在此實施方式2中，如表2的編號7和編號8所示，例舉了在粒徑比較大(比3μm大)的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末中混合粒徑小的(小于或者等于3μm的)Co粉末，各自的平均粒徑不同的兩個(多個)成分混合的情況。但是，為了使電極中的材料成分均勻，最好以在粒徑比較大(例如6μm左右)的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末中混合粒徑小(例如1μm左右)的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末等方式，把相同成分而粒徑不同的粉末混合，再把不同成分相互混合。
以相同材料的粉末把粒徑比較大的粉末和粒徑比較小的粉末混合有如下的意義。第1，對抑制電極的制造成本有意義。一般粒徑小的粉末制造成本高，如果使用小的粉末，則電極的成本增加。因此通過在成本較低的粒徑大的粉末中混合少量的粒徑小的粉末，可以抑制電極的成本，使其較低。第2，對控制由粒徑不同的粉末混合成而得到的覆蓋膜的材料的熔融程度有意義。一般由電極材料構(gòu)成覆蓋膜，但在成為覆蓋膜的電極材料中，有因放電的能量而熔融的部分和不熔融的部分。作為覆蓋膜要求的性能，有時要求熔融部分和不熔融部分的比例為規(guī)定的比例。通過控制電極粉末的粒徑，可以控制此比例。具體地說，粒徑小的粉末在因放電的熱而熔融的狀態(tài)下到達工件上，而粒徑大的粉末大多在沒有完全熔融的狀態(tài)下到達工件上，利用這樣的性質(zhì)，可以形成希望狀態(tài)的覆蓋膜。
由本實施方式2，由于可以制造沒有硬度波動的電極，所以可以形成在高溫環(huán)境下發(fā)揮潤滑性的覆蓋膜等均勻的厚膜。此外，由于即使在微細粉末的量少的情況下，也能形成沒有硬度波動的電極，所以可以降低制造電極的成本。
以上，在實施方式1、2中敘述了使放電表面處理用電極的硬度均勻的制造技術(shù)。但是，根據(jù)情況的不同，例如在不能更多混合粒徑小的粉末的情況下，仍然會殘留有電極硬度的波動。常見的電極硬度波動的方式是如上所述的電極外圍部分變硬的方式。電極硬度這樣產(chǎn)生波動的情況下，也有通過制造電極后對電極的外圍進行去除加工，而得到具有均勻硬度的電極的方法。
實施方式3.
如實施方式1、2中說明的那樣，為了制造具有均勻硬度的電極，構(gòu)成電極的粉末必須具有規(guī)定的粒徑。例如，通過放電表面處理形成在高溫環(huán)境下具有潤滑性和耐蝕性的覆蓋膜的情況下，為了制造具有均勻硬度的電極，必須用粒徑小于或者等于3μm的粉末制造電極。但是，粒徑小于或者等于3μm的粉末市售的僅有有限的材質(zhì)，對于在工件表面形成的覆蓋膜的各種各樣的材質(zhì)，不能在市場上得到粒徑小于或者等于3μm的粉末。例如，平均粒徑1μm左右的WC粉末在市場上廣泛流通，可以容易而且價格便宜地得到，但其他的粉末就難以得到。因此僅用市場上流通的粒徑小于或者等于3μm的粉末，不能制造各種各樣材質(zhì)的放電表面處理用電極。所以在下面的實施方式3～7中，對可以制造各種各樣材質(zhì)的放電表面處理用電極的制造方法進行說明。
下面的實施方式3～7主要涉及上述圖4表示的放電表面處理用電極的制造工序的流程圖中的步驟S1的粉末的粉碎工序。首先對電極材料的粉末粒徑和電極的硬度的關(guān)系進行說明。一般在電極材料的粉末粒徑小的情況下，電極變硬，在電極材料的粉末粒徑大的情況下，電極變軟。例如如果省略了圖4的步驟S1的粉碎工序，直接使用平均粒徑數(shù)十μm的粉末制造電極，則該電極會變得具有表面的硬度高，中心部分的硬度低的硬度波動。
如果這樣使用平均粒徑大于或等于數(shù)十μm的大粒徑的粉末制造電極，作為硬度波動的原因可以進行以下的研究。在粉末和粉末之間形成的空隙，顆粒越大，該空隙也相似地越大。如果為了把平均粒徑大的粉末成型為電極形狀，而施加沖壓壓力，則僅是在電極外側(cè)的粉末移動，埋入粉末和粉末之間形成的空隙。換句話說，電極外圍部分的摩擦力變大，可以僅僅由此電極外圍部分的摩擦力保持對沖壓壓力的反作用力。因此沖壓壓力不能被傳遞到電極的內(nèi)部。其結(jié)果，制造的電極成為表面硬、內(nèi)部軟的狀態(tài)。
在使用這種表面硬內(nèi)部軟的硬度不均勻的電極進行放電表面處理的情況下，在電極的外圍部分，由于它的硬度硬，電極材料不能向工件一側(cè)提供，成為刻模放電加工那樣的切削工件表面的去除加工。另一方面，在電極的中心部分，由于它的硬度脆，所以容易向工件一側(cè)提供電極材料，處理開始后馬上被消耗。其結(jié)果，放電表面處理后的電極表面形成外圍部分向外突出，中心部分洼陷的形狀。在放電表面處理中繼續(xù)使用這種電極的情況下，因為在與工件的距離短的部位產(chǎn)生放電，所以放電僅在外圍部分發(fā)生，處理變成了工件表面的去除加工。也就是說，不能進行向工件表面的堆積加工。所以有必要通過使用小粒徑的粉末制造電極，來抑制電極硬度的波動。
此實施方式3中，圖4的步驟S1的粉末粉碎工序的特征是，通過球磨機裝置等的粉碎裝置，打碎在形成覆蓋膜中使用的材質(zhì)的電極粉末，使其分裂而微細化。此外，粉末的平均粒徑最好小于或者等于3μm。
用球磨機裝置粉碎的粉末由于被打碎而微細化，所以它的形狀變成有平面的鱗片狀，與球相比，表面積變大。如果把這些粉末顆粒壓縮成型，由于顆粒和顆粒為面接觸，可以制造具有適當強度的電極。此外，被粉碎的鱗片狀的粉末，由于具有其平面之間相互面對面的性質(zhì)，所以在粉末和粉末之間形成的空隙可以變得非常小。因此沖壓成型時，可以把沖壓的壓力傳遞到電極的內(nèi)部。此外使用這樣的電極也提高了形成的覆蓋膜的致密性。
接下來，舉出使用通過球磨機裝置把平均粒徑粉碎到小于或者等于3μm的粉末制造電極，用此電極進行放電表面處理的具體例子進行說明。在這里，舉出了由使平均粒徑成1.8μm而粉碎的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末制造的電極作為例子。此斯特萊特硬質(zhì)合金粉末是由Cr25wt％、Ni10wt％、W7wt％、C(碳)0.5wt％、其余為Co構(gòu)成的合金。此外，除了此構(gòu)成的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末以外，也可以使用由Mo28wt％、Cr17wt％、Si(硅)3wt％、其余為Co構(gòu)成的合金，或者由Cr28wt％、Ni5wt％、W19wt％、其余為Co構(gòu)成的合金等的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末。
電極因為是由斯特萊特硬質(zhì)合金粉末按圖4所示的流程圖進行制造的，所以省略了對它的詳細說明，僅說明與此實施方式3有關(guān)的部分。首先，在制造電極時，作為原料使用在市場上流通的平均粒徑50μm左右的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末。此斯特萊特硬質(zhì)合金粉末中有大到粒徑大于或等于0.1mm的顆粒。在圖4的步驟S1的粉碎工序中，把此平均粒徑50μm左右的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末用振動式球磨機裝置粉碎。振動式球磨機裝置的容器(罐)和球的材質(zhì)使用ZrO2(二氧化鋯)。然后在容器(罐)中裝入規(guī)定量的成為電極粉末的斯特萊特硬質(zhì)合金，把球裝到容器中。再使作為溶劑的丙酮充滿容器，加入硬脂酸作為分散劑。然后使此容器(罐)振動，粉碎約50小時。
其中硬脂酸是起抑制微細化的顆粒聚集的作用的表面活性劑。只要具有這樣的作用，并不限于是硬脂酸，也可以使用其他非離子類的スパ一ス70(商品名)和山梨糖醇酐單油酸脂等。此外，作為溶劑，除了丙酮以外也可以使用乙醇或甲醇等。
圖7是表示粉碎50小時后的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的粒度分布的圖。在此圖中，橫軸是以對數(shù)刻度表示的粉末的粒徑(μm)，縱軸是表示在以規(guī)定的基準對橫軸所示的粒徑劃分的區(qū)間中存在的粉末的比例(右軸)和累積比例(左軸)。在此圖中，條形曲線表示存在于橫軸上各區(qū)間的粉末的比例，曲線L表示從粒徑小的一側(cè)把存在于各區(qū)間的粉末的比例按順序累加后的累積比例。如此圖所示，通過50小時的粉碎，使斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的平均粒徑降低到1.8μm。
此外，顆粒的粒度分布用激光衍射、散射法測定。此測定方法利用向顆粒照射激光，由于各粒徑的不同，散射光量和散射圖案不同。使激光在30s期間對在液體中流動的顆粒照射數(shù)萬次，對其結(jié)果進行計數(shù)，得到分布，從而可以得到平均的數(shù)據(jù)。如果測定鱗片狀的顆粒，得到最寬的面(鱗的表面)和最窄的面的中間值。一般地，與測定球形顆粒的情況相比，鱗片狀顆粒的粒度分布寬。此外，使用由此測定方法得到的粒度分布，從粒徑小的方向累計粒度分布的結(jié)果，把此累計值的50％的粒度作為平均粒徑(中間粒徑)。
此后，用此粉碎后的粉末，按圖4的流程圖，施加規(guī)定的沖壓壓力制造電極，使其成為φ18mm×30mm的形狀。圖8是表示由平均粒徑為1.8μm的鱗片狀斯特萊特硬質(zhì)合金粉末制造的電極內(nèi)部狀態(tài)的SEM(Scanning Electron Microscope)照片。此外，圖9是由平均粒徑為6μm的球形斯特萊特硬質(zhì)合金粉末作為對比例制造的電極內(nèi)部狀態(tài)的SEM照片。
在圖8所示的此實施方式3的電極中，由于被粉碎的粉末不是球形，所以粉末顆粒和粉末顆粒之間的空隙小，小顆粒成為非常密實的狀態(tài)。與此相反，在圖9所示的對比例中，粉末顆粒形狀大體為球形，并且粉末顆粒和粉末顆粒之間的空隙大。此外，有很多空隙。
下面，表示用此電極進行堆積加工(放電表面處理)的結(jié)果。加工條件設(shè)為峰值電流ie＝10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te＝8μs左右。圖10是表示以此條件加工時的堆積狀態(tài)的照片。在此照片中，左側(cè)的圓形所示區(qū)域表示進行5分鐘加工形成的覆蓋膜的狀態(tài)，右側(cè)的圓形所示區(qū)域表示進行3分鐘加工形成的覆蓋膜的狀態(tài)。如此照片所示，覆蓋膜表面材質(zhì)均勻，沒有觀察到放電的集中或短路的情況，認為產(chǎn)生了穩(wěn)定的放電。此外5分鐘可以形成約1mm的覆蓋膜。
在上述非球形的異形顆粒的粉末壓縮體的情況下，得到了適度的顆粒間的結(jié)合，產(chǎn)生放電時，從電極提供的電極粉末量為最佳的量。如果提供最佳量的電極粉末，由于電弧柱的溫度不降低，可以使工件上表面由電弧而熔融。由于電極粉末堆積在熔融的工件上，所以成為結(jié)合力強的覆蓋膜。此外電極材料也在向工件的移動中充分熔融，由于以此狀態(tài)堆積在工件上，所以在工件表面上形成的電弧坑接近平坦的狀態(tài)。因而此平坦的電弧坑的重疊，而使形成的覆蓋膜變得致密。
由此實施方式3，通過使用球磨機裝置，可以便宜地得到用于制造硬度相同的電極所要求粒徑的粉末。此外，電極粉末由于用球擠壓打碎而分裂，所以可以得到非球形的鱗片狀的粉末。此鱗片狀粉末如圖8所示，粉末的方向有方向趨于一致的傾向，所以電極中形成的空隙變小。因此電極成型時沖壓壓力傳遞到電極內(nèi)部，可以制造有均勻硬度的致密的電極。此外由于電極是致密的，所以具有使形成的覆蓋膜也致密的效果。
此外，在特開平5-116032號公報中，作為放電加工用石墨電極的制造方法，記載了對粘接劑和碳素原料的混合物，為了得到要求的粒徑而使用噴射式粉碎機裝置進行粉碎的技術(shù)。此粉碎是，當把粘接劑和碳素原料混合時，由于可以形成好似在面粉中摻入水那樣的大塊，所以分解此塊，而得到要求的粒徑。也就是說，此粉碎不是粉碎粉末，而是分解大的塊。因此，與如此實施方式3所示，使粉末的形狀改變，同時使粉末微細化的方式是不同的。
此外，特開平5-116032號公報是關(guān)于以抑制電極的消耗，去除工件為目的放電加工的發(fā)明，在使用上述方法制造的電極進行加工的情況下，工件被去除，不能如本實施方式3所示形成覆蓋膜。
實施方式4.
在此實施方式4中，舉出通過行星式球磨機把要求成分的粉末粉碎到小于或等于3μm的非球形粉末的情況的例子。
在圖4所示的流程圖的步驟S1的粉末粉碎工序中，通過行星式球磨機裝置對平均粒徑6μm的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末粉碎3小時，微細化到平均粒徑3μm的粉末。此外，使用容積500cc的二氧化鋯制的容器和φ2mm的二氧化鋯制的粉碎用球。此外，斯特萊特硬質(zhì)合金粉末使用與實施方式3相同的粉末。
在這里，行星式球磨機裝置是使裝入電極粉末、球和溶劑的容器旋轉(zhuǎn)，并使放置此容器的臺也旋轉(zhuǎn)而進行粉碎的裝置，粉末的粉碎力是振動式球磨機裝置的5～10倍。但是，不適于大量處理粉末，適合少量的處理。
使用此行星式球磨機裝置粉碎后的粉末的形狀與實施方式3中由振動式球磨機裝置得到的粉末相同，具有鱗片狀。此外，使用此平均粒徑3μm的鱗片狀粉末制造的電極內(nèi)部的狀態(tài)，與上述實施方式3的圖8相同。也就是說，用此粉末也可以制造與實施方式3相同的硬度沒有波動的電極。所以，如果在與實施方式3相同的加工條件下進行3分鐘的放電表面處理，可以得到穩(wěn)定的放電，從而可以堆積0.1mm左右的厚覆蓋膜。
由本實施方式4，通過使用行星式球磨機裝置，可以得到用于制造硬度相同的電極所要求的粒徑的粉末。此外，由此粉末制造的電極，在內(nèi)部形成的空隙少，電極成型時沖壓壓力傳遞到電極內(nèi)部，可以制造具有均勻硬度的致密的電極。此外，由于電極致密，所以具有使形成的覆蓋膜也致密的效果。
實施方式5.
在此實施方式5中，舉出了通過珠磨機把要求成分的粉末粉碎成小于或等于3μm的非球形粉末的情況的例子。
圖11是示意表示珠磨機裝置的粉碎原理的圖。在粉碎容器201和轉(zhuǎn)動體202之間裝入約1.7kg的ZrO2制的直徑φ1mm的球(珠子)210。在轉(zhuǎn)動體202上安裝有攪拌柱203，當使其旋轉(zhuǎn)時，球210被攪拌。在此粉碎容器201中裝入電極粉末。此外，電極粉末中混合丙酮或乙醇，作為漿裝入到粉碎容器201中。在粉碎中粉末凝聚的情況下，最好以重量比1～5％裝入分散劑。漿通過攪拌區(qū)域(下面稱為粉碎區(qū)域)204時，球210和球210之間的電極粉末被打碎而微細化。漿通過粉碎區(qū)域204后，通過起濾紙作用的過濾網(wǎng)205，暫時流到粉碎容器201外部，但會再返回到粉碎容器201中而進行循環(huán)。使用此珠磨機裝置200粉碎的粉末的形狀與用實施方式3的振動式球磨機裝置和實施方式4的行星式球磨機裝置得到的粉末相同，具有鱗片狀。
用這種珠磨機裝置粉碎了與實施方式3相同的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末。此時，以10m/s的圓周速度使轉(zhuǎn)動體旋轉(zhuǎn)6小時。圖12是表示粉碎6小時后的斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的粒度分布的圖。在此圖中，橫軸是用對數(shù)刻度表示的粉末的粒徑(μm)，縱軸是表示以規(guī)定的基準對橫軸所示的粒徑劃分的區(qū)間中存在的粉末的比例(右軸)和累積比例(左軸)。在此圖中，條形曲線表示存在于橫軸上各區(qū)間的粉末的比例，曲線L表示從粒徑小的一側(cè)把存在于各區(qū)間的粉末的比例累加后的累積比例。如此圖所示，通過6小時的粉碎，可使斯特萊特硬質(zhì)合金粉末的平均粒徑降低到1μm。
由于珠磨機裝置使小的球以高速沖擊進行粉碎，粉碎力大于或者等于振動式球磨機裝置的10倍。因此與圖7對比可以看出，粒度分布與振動式球磨機裝置的情況相比尖銳且窄。此外，如果使用具有這樣尖銳的粒度分布的粉末制造電極，因為在相同放電條件下全部的粉末都熔融，所以可以進一步提高覆蓋膜的致密性。
由本實施方式5，通過使用珠磨機裝置，可以得到用于制造硬度一樣的電極所要求粒徑的粉末。此外，由此電極粉末制造的電極，在內(nèi)部形成的空隙小，因此電極成型時沖壓壓力傳遞到電極內(nèi)部，可以制造有均勻硬度的致密的電極。此外，由于粉末的粒度分布尖銳，所以電極變得致密，具有使形成的覆蓋膜也更致密的效果。
實施方式6.
在此實施方式6中，舉出了通過噴射式粉碎機裝置把要求成分的粉末粉碎到小于或等于3μm的非球形粉末的情況的例子。
在這里，以使用噴射式粉碎機裝置把平均粒徑6.7μm的TiH2(氫化鈦)粉末微細化的情況為例進行說明。
噴射式粉碎機裝置是從對向的噴嘴以超音速或接近此速度噴射顆粒，通過顆粒之間相互碰撞把粉末微細化的裝置。被粉碎的粉末的形狀與用球磨機裝置或振動式球磨機裝置粉碎的粉末形狀不同，不是變得扁平，而是變成具有多個角的多面體。
表3是表示噴射式粉碎機裝置的粉碎條件的表。
表3

即，如這個表3所示，在氮氣中進行TiH2粉末的粉碎，使噴嘴壓力為5MPa，在相同條件下反復(fù)進行粉碎直至達到要求的平均粒徑。粉碎前的粉末的平均粒徑為6.7μm，但連續(xù)粉碎15小時后，平均粒徑變成1.2μm。
使用通過這個噴射式粉碎機裝置粉碎的粉末，施加規(guī)定的沖壓壓力后加熱來制造電極。沒有通過振動式球磨機裝置或珠磨機裝置得到的粉末形成的電極那樣致密，但比由球形粉末形成的電極致密。此外，如果用此電極在與實施方式3相同的條件下進行放電表面處理，可以形成致密的覆蓋膜。
由此實施方式6，通過使用噴射式粉碎機裝置，可以得到用于制造硬度相同的電極所要求粒徑的粉末。此外，與使用球形粉末的情況相比，可以制造具有均勻硬度的致密的電極。
實施方式7.
在此實施方式7中，對在通過磨機裝置的粉碎過程中，磨機裝置的容器和球的材質(zhì)混入粉碎對象的原材料中的情況進行了研究。具體地說，研究了球磨機裝置的容器和球的材質(zhì)為Al2O3(氧化鋁)的情況和為ZrO2的情況的球材質(zhì)的混入狀況。
在通過磨機裝置粉碎粉末的情況下，在粉碎中有時容器和球的材料混入粉末中。如果通過EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)對粉碎后的粉末中的Al和Zr的含量進行定量分析，在磨機裝置的材質(zhì)中使用氧化鋁的情況下，Al含16wt％，而在磨機裝置的材質(zhì)中使用二氧化鋯的情況下，Zr只含2wt％。這是因為二氧化鋯在常溫下的耐磨性高出氧化鋁約10倍。即，如果把作為耐磨性高的材料的二氧化鋯用于球磨機的容器和球，可以抑制容器的材質(zhì)和球的材質(zhì)混入粉末中。相反，想把球的材料混入到粉末中的情況下，通過把在常溫下耐磨性低的材料用于球的材質(zhì)上，可以使球的材質(zhì)混入到電極粉末中。
因此，在一點不想把球的材料混入的情況下，可以將球磨機裝置的容器和球用被粉碎的材料(也就是和粉末相同的材料)制造，或可以在球磨機裝置的容器和球的表面涂敷與被粉碎的材料相同的材料。涂敷的方法可以例舉的有堆焊、電鍍或噴鍍等。
由本實施方式7，通過在用磨機裝置粉碎材料時，適當選擇磨機裝置的容器或球的材質(zhì)，可以控制磨機裝置的球材料等向電極材料中的混入。因此現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)μm的不同材質(zhì)的粉末均勻混合是困難的，但是由于在粉碎時可以一點一點把球或容器的材質(zhì)(例如Al2O3或ZrO2)混合，所以可以與被粉碎的材料均勻混合。
實施方式8.
作為由本實施方式8的放電表面處理形成的厚膜所要求的功能，是具有高溫環(huán)境下的耐磨性、潤滑性等，且對象是可以轉(zhuǎn)用于高溫環(huán)境下也能使用的部件等的技術(shù)。作為具有這樣功能的材料，知道的有Cr和Mo的氧化物。為了形成這樣的厚膜，與如現(xiàn)有的放電表面處理那樣以用于形成硬質(zhì)陶瓷的陶瓷為主要成分的電極不同，使用把以金屬成分為主要成分的粉末壓縮成型，此后根據(jù)情況進行加熱處理制造的電極。此外，為了通過放電表面處理形成厚膜，利用放電脈沖把大量電極材料提供給工件一側(cè)，所以電極必須具有使電極的硬度低到一定程度、其硬度沒有波動等與電極的材質(zhì)或硬度等有關(guān)的規(guī)定的特征。
此外，在這里所謂的電極硬度波動主要是以下兩個內(nèi)容(1)在制造電極的過程中，沖壓時外圍部分的粉末與金屬模具的接觸而受到強烈擠壓，但由于不能把壓力充分傳遞到內(nèi)部，造成電極的外圍部分變硬，內(nèi)部變軟的電極硬度波動(在電極外圍部分和內(nèi)部產(chǎn)生的硬度差)；(2)在沖壓的方向變長的情況下，由于壓力不能傳遞到內(nèi)部而產(chǎn)生的沖壓方向的硬度波動。
所以在此實施方式8中，對可以消除電極制造過程中產(chǎn)生的電極硬度波動，便宜地制造致密的覆蓋膜的放電表面處理用電極進行說明。
根據(jù)發(fā)明人的試驗可以看出，在放電表面處理用電極的材料粉末粒徑變大的情況和變小的情況中，對于電極成型有以下的事實。在粒徑比3μm左右大的情況下，特別是比6μm左右還大的情況下，通過沖壓使粉末成型時，外圍部分的粉末與金屬模具的接觸而受到強烈擠壓，壓力不能充分傳遞到內(nèi)部，電極的外圍部分變硬而內(nèi)部變軟。與此相反，在粒徑比3μm左右小的情況下，通過沖壓使粉末成型時，難以引起如上述(1)那樣的外圍部分變硬的現(xiàn)象。
此外，在放電表面處理用電極的材料粉末粒徑大的情況和小的情況中，對于覆蓋膜的形成可以看出以下的事實。在使用通過粒徑小的粉末成型的電極進行覆蓋膜形成的情況下，由能量小的放電脈沖可以形成致密的覆蓋模(相反，在使用通過粒徑小的粉末成型的電極進行覆蓋膜的形成的情況下，如果用能量大的放電脈沖進行覆蓋模的形成，會產(chǎn)生覆蓋膜中的空隙增加，覆蓋膜內(nèi)產(chǎn)生裂紋等問題)。此外，在使用通過粒徑大的粉末成型的電極進行覆蓋膜形成的情況下，如果不用能量大的放電脈沖就不能形成覆蓋膜，如果用能量小的放電脈沖，粉末不充分熔融，只能形成易碎的覆蓋膜。換句話說，通過能量大的放電脈沖可以形成覆蓋膜，但由于顆粒大、放電脈沖的能量大，所以也存在覆蓋膜內(nèi)的空隙變多，覆蓋膜內(nèi)產(chǎn)生裂紋的問題。
綜上所述，在致密覆蓋膜形成中，希望使用以小粒徑的粉末成型的電極，用能量比較小的放電脈沖進行覆蓋膜的形成。
可是，一般球形粉末通過霧化法等方法制造，而霧化法大多制造數(shù)10μm左右的粉末，需要小于或等于10μm的粉末的情況下，大多把通過霧化法制造的粉末進行分級得到。比這更小的粒徑，例如制造小于或等于2μm或3μm左右的粉末，除了Co等必需的材料以外，從成本方面考慮，用粉碎數(shù)10μm左右的粉末來得到是現(xiàn)實的。
在這里，粉碎制造的小粒徑的粉末成為非球形的扁平狀，存在有在釋放沖壓的壓力時，作為成型體的粉末壓縮體膨脹的現(xiàn)象變得更大的問題。這是由于壓縮成型時成球形的粉末流動性好，容易壓縮。此外，因為把粉末成型的粉末壓縮體的膨脹量難于管理，所以出現(xiàn)每次將粉末成型都得到不同性質(zhì)的電極，而成為質(zhì)量管理上的大問題。因此為了對電極質(zhì)量，進而對形成的覆蓋膜的質(zhì)量進行管理，必須使電極的膨脹量相同，或使電極的膨脹消失，或變小到可以管理電極的膨脹量的范圍。
匯總上述的問題，在形成致密覆蓋膜中，優(yōu)選的是使用通過小粒徑的粉末成型的電極，以能量比較小的放電脈沖進行覆蓋膜的形成，但在粉末粒徑小的情況下，特別是通過粉碎制造小粒徑的粉末的情況下，用沖壓制造規(guī)定形狀的電極是困難的，必須有相應(yīng)對策。
下面對即使在粉末的粒徑小的情況下，也可以通過沖壓制造規(guī)定形狀的電極的方法進行說明。圖13為示意表示此實施方式8的電極材料結(jié)構(gòu)的圖，與圖5相同，示意表示粉末被裝入成型器內(nèi)被壓縮的狀態(tài)。此外，與圖5相同的結(jié)構(gòu)要素采用相同的標號而省略其說明。在此實施方式8中，如圖13所示，其特征為，作為電極材料的粉末，使用把具有小的粒徑分布的小粒徑粉末112和平均粒徑大于或等于小粒徑粉末112的2倍的大粒徑粉末111混合后的粉末，或使用把平均粒徑小于或等于3μm的小粒徑粉末112和平均粒徑大于或等于5μm的大粒徑粉末111混合后的粉末。此外，在下面的說明中例舉了使用將粒徑6μm左右的大粒徑的粉末111和粒徑1μm左右的小粒徑粉末112混合后的粉末的情況。對此大粒徑粉末111和小粒徑粉末112的作用進行說明，小粒徑粉末112是用于形成覆蓋膜的電極的主要成分，大粒徑粉末111是用于使粉末的壓縮性能提高，穩(wěn)定地進行電極成型的輔助添加的粉末，但它也變成覆蓋膜。
在這里，成為電極材料的大粒徑粉末111和小粒徑粉末112都是含Cr、Ni、W等的Co基合金。除此之外為了形成厚膜，還可以使用例如Co合金、Ni合金、Fe合金等。此外，大粒徑粉末111和小粒徑粉末112可以是相同的材料，也可以是不同的材料，但為了形成以規(guī)定合金材料為基礎(chǔ)的覆蓋膜，優(yōu)選的是相同的合金材料。
對大粒徑粉末111和小粒徑粉末112進行進一步的說明，大粒徑粉末111是把通過霧化法制造的粉末進行分級后選出的6μm左右的粒徑的粉末，具有大體為球形的形狀。另一方面，小粒徑粉末112是使用把與通過霧化法制造的與大粒徑粉末111相同成分的粉末粉碎后，得到的平均粒徑為大約1～2μm的粉末。
使用這些粉末的電極制造方法由于與在實施方式1的圖4的流程圖中說明的方法相同，省略其說明。如上所述，僅用小粒徑粉末112，如果沖壓后釋放壓力則作為成型體的粉末壓縮體會膨脹，但通過在小粒徑粉末112中混合作成球形的大粒徑粉末111，提高粉末的流動性，沖壓的壓力均勻地在電極(成型體)中傳遞，壓力釋放后的電極的膨脹幾乎消失。
此外，從試驗結(jié)果判斷，大粒徑粉末111的比例可以為體積％的5～60％左右。從覆蓋膜的致密性方面看，更優(yōu)選的是5％～20％左右。如果大粒徑粉末111的比例過少，則電極的膨脹不能消失，如果混合大于或等于5％的大粒徑粉末111，則電極沒有較大的膨脹。但是，如果大粒徑粉末111變多，在能量小的放電脈沖的條件下，覆蓋膜的形成變得困難，用大能量的放電脈沖，就產(chǎn)生覆蓋膜的表面粗糙度下降的問題。因此，優(yōu)選盡可能減少大粒徑粉末111的比例。
在大粒徑粉末111小于或等于20％的少量的情況下，在放電脈沖寬度短、峰值電流低的條件下，可以形成致密的覆蓋膜。此時的放電脈沖條件為放電脈沖寬度te是10μs、峰值電流ie是10A左右，但只要放電脈沖寬度te小于或等于70μs、峰值電流ie小于或等于30A，就可以形成致密的覆蓋膜。
作為粉末材料，在含有容易形成碳化物的材料的情況下，如果通過放電以完全熔融的狀態(tài)把電極材料提供給工件一側(cè)，則形成碳化物而使厚膜的形成變得困難。所以，例如作為粉末材料含有粒徑0.7μm的Mo粉末的情況下，由于Mo是容易形成碳化物的材料，所以使用放電脈沖寬度te在大于或者等于60μs的比較長的條件，通過放電脈沖把沒有完全熔融的材料提供給工件，對于形成致密的覆蓋膜是有效的。
圖14A～圖14E是表示由電極中大粒徑粉末的比例和放電能量的大小不同，覆蓋膜的剖面狀態(tài)的SEM照片。圖14A是使用大粒徑粉末的比例為10％的電極，在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝8μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況；圖14B是使用大粒徑粉末的比例為50％的電極，在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝8μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況；圖14C是使用大粒徑粉末的比例為50％的電極，在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝64μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況；圖14D是使用大粒徑粉末的比例為80％的電極，在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝8μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況；圖14E是使用大粒徑粉末的比例為80％的電極，在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝64μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況。此外在圖14A中的放大倍數(shù)為100倍，第14B～圖14E中的放大倍數(shù)為500倍。
在這些圖中，覆蓋膜的厚度各不相同是因為處理時間不同，與覆蓋膜的狀態(tài)本身無關(guān)，薄的膜如果延長處理時間也可以增厚。在必須進行膜厚管理的情況下，可以通過處理時間進行管理，也可以通過放電脈沖數(shù)進行管理。因為如果是具有同樣的電流波形，即，具有相同的脈沖寬度te和相同峰值電流ie的放電脈沖的話，通過放電脈沖可以形成的膜的體積是大致相同的，所以通過放電脈沖的數(shù)量來控制覆蓋膜厚度是有效的。如果用放電脈沖的數(shù)量進行覆蓋膜的控制，管理變得非常容易，例如也可以通過網(wǎng)絡(luò)把信息發(fā)送給放電表面處理裝置而進行遠程管理。
對圖14A～圖14E研究后發(fā)現(xiàn)，如果大粒徑粉末的比例少，則在放電脈沖的能量小的條件下，可以形成致密的覆蓋膜(圖14A、圖14B)，而隨大粒徑粉末的比例增加，覆蓋膜內(nèi)空隙增加(圖14D)。此外，可以看出，即使在大粒徑粉末的比例多的情況下，如果使放電脈沖的能量增加，則向工件轉(zhuǎn)移的電極材料熔融，但由于在一個放電脈沖中，更多的電極材料熔融，變成空隙大的覆蓋膜(圖14E)。這一點，即使在大粒徑粉末的比例少的情況下也能看到相同的現(xiàn)象(圖14C)。從以上可以看出，優(yōu)選使用大粒徑粉末的比例少的電極，以能量小的放電脈沖條件進行覆蓋膜的形成。由此，大粒徑粉末的比例的上限值在50～80體積％之間。
圖15是表示大粒徑粉末的比例和覆蓋膜的致密度之間的關(guān)系的曲線。在此圖中橫軸表示大粒徑粉末占電極體積的體積％，縱軸表示通過橫軸所示的電極進行放電表面處理時形成的覆蓋膜中的空隙的比例。此外，曲線E是脈沖條件大時的評價，曲線F是脈沖條件小時的評價。在這里，所謂脈沖條件“小”是指在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝8μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況，所謂脈沖條件“大”是指在峰值電流ie＝10A、脈沖寬度te＝64μs的放電脈沖條件下進行放電表面處理的情況。
從圖15看出，對于覆蓋膜的致密性，如果大粒徑粉末多于60％，則致密性惡化，成為空隙多的覆蓋膜。特別是如果在能量大的脈沖條件下進行處理，即使大粒徑粉末的比例少，覆蓋膜中的空隙也變多。但是，在能量小的脈沖條件下進行處理的情況下，如果大粒徑粉末的比例少于60％，則覆蓋膜的空隙減少，可以形成致密的膜。特別是在大粒徑粉末的比例小于或等于20％的情況下，覆蓋膜中的空隙變得非常少。
圖16是表示大粒徑粉末的比例和電極的成型性之間的關(guān)系的曲線。在此圖中，橫軸表示大粒徑粉末占電極體積的體積％，縱軸表示電極成型性的好壞，越向縱軸的上方表示電極的成型性越好。從此圖16可以看出，如果大粒徑粉末多于約80％，則通過沖壓均勻地將電極成型變得困難，容易變成電極的外側(cè)硬，內(nèi)側(cè)軟的狀態(tài)。相反，如果大粒徑粉末過少(小于或等于約5％)，沖壓時把壓力去除時的電極的膨脹變大，難以使質(zhì)量穩(wěn)定。
通過這些圖15和圖16，大粒徑粉末的比例可以為5％～60％，更優(yōu)選的是5％～20％左右。但是此比例也受到作為主要成分的小粒徑粉末的形狀的影響。也就是說，如果小粒徑粉末為近似球形，需要的大粒徑粉末的比例即使少也可以。此外，對于通過把具有小的粒徑分布的小粒徑粉末112和平均粒徑大于或等于小粒徑粉末112的2倍的大粒徑粉末111混合后的粉末制造的電極，或通過把平均粒徑小于或等于3μm的小粒徑粉末112和平均粒徑大于或等于5μm的大粒徑粉末111混合后的粉末制造的電極，也能同樣能得到這樣的結(jié)果。
此外，作為把粒徑不同的粉末混合后壓縮，形成成型體的現(xiàn)有的發(fā)明，有特開平5-148615號公報和特開平8-300227號公報。但是，這些發(fā)明是以形成陶瓷類的覆蓋膜為目的，使覆蓋膜的主要成分的陶瓷為小粒徑粉末，使作為粘接劑使用的金屬粉為大粒徑。其原因是一般金屬粉難以得到小粒徑的粉末，與本發(fā)明的內(nèi)容是不同的。即，在特開平5-148615號公報和特開平8-300227號公報所述的發(fā)明沒有表現(xiàn)出以下觀點，即，使電極具有管理粒徑所必要的性質(zhì)。
此外，在特公平7-4696號公報中也記載有把粒徑不同的粉末混合后成型的要點，但是是用于此后對表面電鍍而放電加工(把工件雕刻成規(guī)定形狀的加工)的電極，與本發(fā)明是不同的。
如上所述，由本實施方式8，因為把體積比例5％～60％的大粒徑粉末混合在小粒徑粉末中，制造放電表面處理用電極，所以可以得到將粉末沖壓后釋放壓力以后，粉末壓縮體不膨脹，且硬度均勻的電極。其結(jié)果，具有容易對電極進行管理的效果，同時如果通過這樣的電極進行放電表面處理，還具有可以在工件表面上無波動地形成致密的厚膜的效果。
此外，在此實施方式8中，對以另外途徑制備粒徑不同的粉末后混合的方法進行了說明，但也可以通過把粒徑大的粉末(例如粒徑6μm的粉末)粉碎的方法，使粒徑不同的粉末成為混合的狀態(tài)。例如在使用二氧化鋯球，通過球磨機裝置粉碎粉末的情況下，如果通過φ15mm的球粉碎6μm的粉末，則變成以2μm為分布中心的粉末和以6μm為分布中心的粉末混合的狀態(tài)。這是因為球磨機不能均等地粉碎粉末，但結(jié)果成為小粒徑粉末和大粒徑粉末混合的狀態(tài)，通過使用此粉末可以得到在上述實施方式8中所述相同的效果。但是由于通過粉碎對粉末分布的再現(xiàn)容易產(chǎn)生誤差，所以應(yīng)限定于在可以容許誤差的范圍內(nèi)的使用。
實施方式9.
如上述實施方式所述，作為用于使以金屬成分為主要成分的電極硬度均勻的方法，可以使作為電極成分使用的粉末的粒徑小于或等于3μm，或可以在作為電極成分使用的粉末中混合規(guī)定量的粒徑小于或等于3μm的粉末。這是因為在通過沖壓使粉末成為粉末壓縮體時，在粒徑大的情況下，例如在6μm左右的情況下，粉末壓縮體的外圍部分受到金屬模具強的擠壓、摩擦而變硬，與此相反，如果粉末粒徑小就不會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。
此外，通過使作為電極成分使用的粉末粒徑小于或等于3μm，或在作為電極成分使用的粉末中混合規(guī)定量的粒徑小于或等于3μm的粉末，可以控制電極的硬度波動，從而可以控制形成的覆蓋膜的波動，但存在有在覆蓋膜中有大量空隙的問題。
圖17是表示使用由粒徑6μm和1μm的Co基的金屬粉末以4∶1混合的粉末制造的電極進行放電表面處理，形成的覆蓋膜的剖面狀態(tài)的SEM照片。如在此照片右側(cè)補充表示的那樣，照片下側(cè)是母材的工件，在它的上側(cè)形成覆蓋膜。如圖17所示，覆蓋膜形成于工件上，但空隙多，其比例為10％左右。因此，不能說用上述的電極可以形成足夠致密的厚膜。此外，發(fā)明人通過試驗發(fā)現(xiàn)，在粒徑大的情況下，無論如何改變加工條件等，都不能達到大于或者等于一定程度的致密。
此外，在下面的實施方式9、10中，設(shè)想以形成以金屬或合金為主要成分的覆蓋膜或厚膜為主要目的，電極也使用以金屬或合金為主要成分的材料的情況。但是，為了形成金屬的覆蓋膜，未必電極材料就是金屬本身的情況，例如，也可能是金屬的氫化物那樣的金屬的化合物，但在材料加熱形成覆蓋膜時，也可以使用與金屬處于同樣狀態(tài)的金屬化合物。
在此實施方式9中，對使粉末的平均粒徑小于或等于1μm制造放電表面處理用電極的情況進行說明。在這里，使用平均粒徑小于或等于1μm的Co粉末，按實施方式1的圖4所示的流程圖制造放電表面處理用電極。
如實施方式8說明的那樣，為了通過放電表面處理形成致密的覆蓋膜，優(yōu)選的是使用由小粒徑的粉末成型的電極，以能量比較小的放電脈沖進行覆蓋膜成型。在這里，在電極和工件之間施加的放電脈沖為圖3A和圖3B所示的放電脈沖。圖3A和圖3B是電流脈沖大體為矩形波的情況的圖，當然用其他波形的情況下也可以同樣論述。如此圖3B所示，在電流脈沖為矩形波的情況下，放電脈沖的能量大體可以用放電脈沖寬度te和峰值電流ie的乘積進行比較。
此外，發(fā)明人用試驗明確了，根據(jù)電極成分的粉末粒徑，形成的覆蓋膜的空隙率，即，在覆蓋膜中材料沒有填充的部分的比例有極限值。圖18是表示構(gòu)成電極的粉末粒徑和覆蓋膜的空隙率的關(guān)系的曲線。在此圖中，橫軸表示構(gòu)成電極的粉末的粒徑(μm)，縱軸表示通過由具有橫軸的粒徑的粉末構(gòu)成的電極形成的覆蓋膜中的空隙率。由電極構(gòu)成的要素，例如粉末的粒徑和粉末的材質(zhì)等不同，可以形成最致密的覆蓋膜的放電條件也不同，但大體上如圖18所示，電極的粒徑和覆蓋膜的空隙率之間的關(guān)系為，隨粒徑變小空隙率減少的關(guān)系。
其中可以看出，從粒徑小于或等于1μm時開始，覆蓋膜的致密度增加，可以形成幾乎沒有空隙的覆蓋膜。認為這是由于當粒徑變小時，用能量小的放電脈沖可以使材料充分熔融，電極材料變成小的熔融的金屬顆粒后到達工件上，所以可以成為空隙少的堆積。
圖19是表示通過使用由粒徑0.7μm的Co系合金粉末制造的電極進行放電表面處理，形成的覆蓋膜的剖面狀態(tài)的SEM照片。此Co系合金是含有Cr、Ni、W等的Co基合金。此外，此時的放電脈沖條件使用放電脈沖寬度te為8μs、峰值電流ie為10A這一能量比較小的條件。如此圖19所示，在工件上形成的覆蓋膜幾乎沒有空隙。在圖19中用Co合金的電極形成覆蓋膜，用Co粉末構(gòu)成的電極也能得到同樣的結(jié)果。
此外如果使用同一電極，通過能量大的脈沖，例如放電脈沖寬度te為60μs左右的條件進行放電表面處理，則由于放電能量變大(約7.5倍)，所以空隙率變大。因此確認了即使用同一個電極，根據(jù)放電脈沖的條件不同空隙率也不同。
此外，根據(jù)試驗確認了，在由小于或等于1μm的Co粉末構(gòu)成的電極的情況下，放電脈沖的條件可以是放電脈沖寬度te小于或等于20μs、峰值電流ie小于或等于30A，優(yōu)選的是放電脈沖寬度te為10μs左右、峰值電流ie為10A左右。如果大于這樣的放電脈沖條件，則覆蓋膜中的空隙增加，或裂紋增加，這是所不希望的。
象上述那樣通過使粉末的平均粒徑小于或等于1μm，可以形成致密的覆蓋膜，但不必要滿足全部粉末都小于或者等于1μm?；烊肓酱笥诨虻扔诖肆?倍的粉末，例如到20％左右，在形成致密的覆蓋膜方面也沒有問題。相反可以看出，通過混入少量的粒徑大的粉末，能解決以下問題。即，當對小于或等于1μm的微細粉末進行壓縮成型，在釋放沖壓壓力時，作為成型體的電極體積會膨脹變大?？墒峭ㄟ^混入少量的大粒徑粉末，可以抑制此體積的膨脹。但是，因為如果大粒徑過多，會發(fā)生覆蓋膜的致密性的問題，所以混入的大粒徑粉末的比例優(yōu)選的是體積的20％左右。即，小于或等于1μm的粉末大于或等于80％左右是必要的。
由本實施方式9，通過使用由平均粒徑小于或等于1μm的金屬或合金的粉末制造的粉末壓縮體作為電極進行放電表面處理，可以增加形成的厚膜的致密度，具有可以形成幾乎不存在空隙的覆蓋膜的效果。所以這樣形成的覆蓋膜非常堅固。
實施方式10.
如上所述，在本發(fā)明中，使用由以金屬成分為主要成分的材料制造的電極，通過脈沖放電進行厚膜的形成。但是，發(fā)明人根據(jù)試驗發(fā)現(xiàn)，在以油作為加工液的情況下，如果電極中含有大量容易形成碳化物的材料，則會與油中的碳反應(yīng)變成碳化物，使形成厚膜變得困難。所以，在通過使用數(shù)μm左右的粉末制造的電極形成覆蓋膜的情況下，通過使電極中含有Co、Ni、Fe等難形成碳化物的材料，可以形成致密的厚膜。
但是，可以看出，如果使在電極中使用的粉末的粒徑小到小于或等于大約1μm，則即使使用僅由容易形成碳化物的金屬，例如Mo粉末構(gòu)成的電極，也能形成厚膜。此時的脈沖條件是放電脈沖寬度te為8μs，峰值電流ie為10A這一能量比較小的條件。通過X射線衍射分析覆蓋膜的結(jié)果可以看出，在使用作為對比例試驗的由4μm左右大粒徑Mo粉末構(gòu)成的電極形成的覆蓋膜中，幾乎全是碳化鉬而不含金屬鉬，與之相反，在使用由粒徑小的Mo粉末(0.7μm)構(gòu)成的電極形成的覆蓋膜中，大量含有金屬狀態(tài)的鉬。
如上所述確認了，為了形成厚膜，在覆蓋膜中含有不變成碳化物等的金屬狀態(tài)的成分是必要的，而通過減小粒徑，即使用容易變成碳化物的金屬，也可以以不碳化的狀態(tài)變成覆蓋膜。其原因尚不完全清楚，但認為這或許是由于通過減小粒徑，用于形成致密覆蓋膜的放電脈沖的能量變小，以此小能量不足以使電極材料碳化，所以電極的材料不碳化而變成覆蓋膜。
在此實施方式10中對鉬的情況進行了敘述，同樣用Cr、W、Zr(鋯)、Ta(鉭)、Ti、V(釩)、Nb(鈮)等金屬也能得到同樣的結(jié)果。但是，Ti與其他金屬相比是非常容易碳化的材料，與其他金屬相比難以形成厚膜。此外，由于微細粉末容易氧化，所以易氧化的金屬，特別是Cr、Ti在把電極成型前預(yù)先把粉末緩慢氧化是必要的。因為如使用沒有氧化的粉末，會產(chǎn)生因急劇氧化而產(chǎn)生缺陷。
由本實施方式10，即使是容易碳化的金屬，通過使粒徑小于或等于1μm，在規(guī)定的加工條件下進行表面放電處理，具有減少電極材料被碳化的比例，可以形成致密的厚膜的效果。因此可以使形成厚膜的范圍變寬，不限定于以Co、Ni、Fe等為基礎(chǔ)的金屬，都可以形成致密的厚膜。
如以上說明，由本發(fā)明，因為用平均粒徑小于或等于3μm的粉末制造電極，所以可以制造硬度沒有波動的電極。此外，可以形成在高溫環(huán)境下發(fā)揮潤滑性的覆蓋膜等的均勻厚膜。此外，由于即使在微細粉末的量少的情況下，也可以形成沒有硬度波動的電極，所以可以使電極的成本降低。
此外，由本發(fā)明，可以用各種各樣的材料制造適用于放電表面處理的電極粉末，通過由此電極粉末制造的電極可以穩(wěn)定地放電。此外，通過使用此電極進行放電表面處理，可以形成各種各樣材質(zhì)的覆蓋膜。此外，由本發(fā)明，可以形成具有均勻的組成并且均勻的覆蓋膜。
此外，通過使用以下放電表面處理用電極進行放電表面處理，可以形成均勻的致密的厚膜，該電極是用平均粒徑為1μm的粉末制造的。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明適用于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。
權(quán)利要求
1.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，前述粉末具有小于或者等于3μm的粒徑平均值。
2.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，在前述粉末內(nèi)混入具有小于或者等于3μm的粒徑的粉末。
3.如權(quán)利要求2所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末在同一成分的粉末內(nèi)，使粒徑不同。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末含有斯特萊特硬質(zhì)合金、涂敷Ti的CBN、TiC+Ti、Cr2C3+Cr、Cr2C3+斯特萊特硬質(zhì)合金、Al2O3+Ni、ZrO2+Ni、斯特萊特硬質(zhì)合金+Co中的任一種。
5.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將含有金屬、金屬化合物或者陶瓷的粉末壓縮成型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，前述粉末具有非球形的形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末的形狀是鱗片狀或多面體形狀。
7.如權(quán)利要求5或6所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末的平均粒徑小于或等于3μm。
8.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，前述粉末是將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或者等于該小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
9.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，前述粉末是將具有小于或者等于3μm的小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或者等于5μm的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
10.如權(quán)利要求8或9所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述小粒徑粉末是通過粉碎而被微細化的金屬粉末。
11.如權(quán)利要求8～10中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述大粒徑粉末具有大體為球形的形狀。
12.如權(quán)利要求8～11中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，混合的前述粉末具有同一成分。
13.如權(quán)利要求8～12中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末是Co合金、Ni合金、Fe合金中的任一種。
14.如權(quán)利要求8～13中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～60體積％。
15.如權(quán)利要求8～13中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～20體積％。
16.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或者陶瓷的粉末壓縮成型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，前述粉末具有小于或等于1μm的粒徑的平均值。
17.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或者陶瓷的粉末壓縮成型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，前述粉末作為電極材料，含有大于或者等于規(guī)定量的，粒徑的平均值小于或等于1μm的粉末。
18.如權(quán)利要求16或17所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述粉末含有Co粉末、Co合金粉末、Mo粉末、Cr粉末、W粉末、Zr粉末、Ta粉末、Ti粉末、V粉末、Nb粉末中的任一種。
19.一種放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，包含以下工序第一工序，該工序用粉碎裝置把金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末粉碎成具有規(guī)定粒徑的非球形粉末；以及第二工序，該工序使粉碎了的前述粉末成為規(guī)定形狀，并壓縮成型，使其具有規(guī)定硬度。
20.如權(quán)利要求19所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述粉碎裝置是研磨機裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述研磨機裝置是球磨機裝置、珠磨機裝置、振動式研磨機裝置、噴射式粉碎機裝置中的任一種。
22.如權(quán)利要求20或21所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述研磨機裝置具有與被粉碎的前述粉末的材質(zhì)相同的材質(zhì)的容器和球。
23.如權(quán)利要求20或21所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述研磨機裝置具有，以與粉碎的前述粉末的材質(zhì)相同的材質(zhì)使表面增厚、電鍍或噴鍍的容器和球。
24.如權(quán)利要求20所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，前述研磨機的材質(zhì)是ZrO2。
25.如權(quán)利要求19～24中任一項所述的放電表面處理用電極的制造方法，其特征在于，在前述第一工序中，前述規(guī)定的粒徑小于或等于3μm。
26.一種放電表面處理方法，以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，使用將粒徑平均值小于或等于3μm的粉末壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
27.一種放電表面處理方法，以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型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，使用將混入具有小于或等于3μm的粒徑的粉末后的粉末壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
28.一種放電表面處理方法，以將金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，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，使用將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或等于此小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合后壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
29.一種放電表面處理方法，以將金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，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，使用將具有小于或等于3μm的小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或等于5μm的平均粒徑的大粒徑的粉末混合后壓縮成型的電極形成前述覆蓋膜。
30.如權(quán)利要求28或29所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述小粒徑粉末是通過粉碎而被微細化的粉末。
31.如權(quán)利要求28～30中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述大粒徑粉末具有大體為球形的形狀。
32.如權(quán)利要求28～31中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述小粒徑粉末和前述大粒徑粉末是同一成分。
33.如權(quán)利要求28～32中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述粉末包含Co合金、Ni合金、Fe合金中的任一種。
34.如權(quán)利要求28～33中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～60體積％。
35.如權(quán)利要求28～33中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～20體積％。
36.如權(quán)利要求28～35中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述電極和前述被加工件被配置在加工液中或規(guī)定的氣氛中，在前述加工液中或前述規(guī)定的氣氛中進行放電。
37.如權(quán)利要求28～36中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，向前述電極和前述加工件之間施加放電脈沖寬度小于或等于70μs、峰值電流小于或等于30A的脈沖電流。
38.一種放電表面處理方法，其特征在于，使將粒徑平均值小于或等于1μm的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的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。
39.一種放電表面處理方法，其特征在于，使將含有大于或等于規(guī)定量的、粒徑平均值小于或等于1μm的粉末的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的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。
40.如權(quán)利要求38或39所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述電極和前述被加工件被配置在加工液中或規(guī)定的氣氛中，在前述加工液中或前述規(guī)定的氣氛中進行放電。
41.如權(quán)利要求38或39所述的放電表面處理方法，其特征在于，向前述電極和前述加工件之間施加放電脈沖寬度小于或等于20μs、峰值電流小于或等于30A的脈沖電流。
42.如權(quán)利要求38～41中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述粉末是金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末。
43.一種放電表面處理裝置，將包含金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液或者氣體中，通過將前述電極和前述被加工件電連接的電源裝置，使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將具有小于或者等于3μm的粒徑平均值的粉末壓縮成型而制造的。
44.一種放電表面處理裝置，將包含金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液或者氣體中，通過將前述電極和前述被加工件電連接的電源裝置，使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將混入具有小于或者等于3μm粒徑的粉末的粉末壓縮成型而制造的。
45.一種放電表面處理裝置，具有以下部分電極，其由將含有金屬、金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；以及電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，并且，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將以下粉末壓縮成型而制造的，該粉末由將具有小粒徑分布的小粒徑粉末，和具有大于或者等于該小粒徑粉末的2倍的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
46.一種放電表面處理裝置，具有以下部分電極，其由將含有金屬、金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；以及電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，并且，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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，其特征在于，前述電極是將以下粉末壓縮成型而制造的，該粉末由將具有小于或等于3μm的小粒徑分布的小粒徑粉末、和具有大于或等于5μm的平均粒徑的大粒徑粉末混合而成。
47.如權(quán)利要求45或46所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述小粒徑粉末是通過粉碎而被微細化的粉末。
48.如權(quán)利要求45～47中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述大粒徑粉末具有大體為球形的形狀。
49.如權(quán)利要求45～48中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述小粒徑粉末和前述大粒徑粉末是同一成分。
50.如權(quán)利要求45～49中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述粉末是Co合金、Ni合金、Fe合金中的任一種。
51.如權(quán)利要求45～50中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～60體積％。
52.如權(quán)利要求45～50中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述大粒徑粉末占5～20體積％。
53.如權(quán)利要求45～52中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電極和前述被加工件被配置在加工液中或規(guī)定的氣氛中，在前述加工液中或前述規(guī)定的氣體中進行進行。
54.如權(quán)利要求45～53中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電源裝置提供電脈沖寬度小于或等于70μs、峰值電流小于或等于30A的脈沖電流。
55.一種放電表面處理裝置，其特征在于，具有以下部分電極，其由將粒徑平均值小于或者等于1μm的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；以及電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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。
56.一種放電表面處理裝置，其特征在于，具有以下部分電極，其由將包含大于或者等于預(yù)定量的、粒徑平均值小于或者等于1μm的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構(gòu)成；被加工件，其要形成覆蓋膜；以及電源裝置，其將前述電極和前述被加工件電連接，通過前述電源裝置使前述電極和前述被加工件之間產(chǎn)生脈沖狀放電，利用其放電能量，在前述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。
57.如權(quán)利要求55或56所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電極和前述被加工件被配置在加工液中或規(guī)定的氣氛中，在前述加工液中或前述規(guī)定的氣氛中進行放電。
58.如權(quán)利要求55或56所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電源裝置提供電脈沖寬度小于或等于20μs、峰值電流小于或等于30A的脈沖電流。
59.如權(quán)利要求55或56所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述粉末是金屬、金屬化合物的粉末或陶瓷的粉末。
全文摘要
在以將含有金屬或金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極(12)，在加工液(15)中或在氣體中使電極(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)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)的放電表面處理中使用的放電表面處理用電極(12)中，前述粉末具有小于或者等于3μm的粒徑平均值。
文檔編號B22F5/00GK1798870SQ20048001487
公開日2006年7月5日 申請日期2004年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者后藤昭弘, 秋吉雅夫, 松尾騰弘, 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