[发明专利]一种混粉电火花表面强化介质粉末

说明书

本发明为一种适合于混粉电火花加工的强化粉末，解决了目前电火花表面强化过程使用的粉末种类单一、强化相组成单一、生产工艺复杂、生产成本较高的问题，实现了电极材料、基体材料、强化粉末材料在热加工条件下相互熔融反应，生成性能优越满足期望的强化层，达到材料表面强化的目的。其特征在于：所述的粉末组织组成成分为99%以上纯度的Fe粉、Al粉、Ni粉、C粉、B₄C粉中的两种或两种以上粉末混合，粉末颗粒度均为1~7μm，球形或长条形，以1:1~1:3的比例相互均匀混合，能在加工过程与基体TC4或硬质合金完全熔融反应。

技术领域

本发明涉及一种适合于混粉准干式加工的强化粉末，属于特种加工技术领域。

背景技术

钛及钛合金是一种比强度高、耐热性好、耐腐蚀性优良、生物相容性高的工业材料，在军事、工业、生产生活中发挥着越来越重要的作用。但其存在耐磨性差、硬度低的缺陷，需要对其进行表面强化。目前常用的表面强化技术有电火花表面强化、激光表面熔覆，等离子喷涂、物理或化学气相沉积、表面渗碳或氮等。这些表面强化技术需要在特定的工作环境中进行，如特制的工作介质中、低真空环境中等。其中混粉电火花加工等加工属于表面热处理技术，需要性能优良的粉末介质充当强化材料。其原理为电火花工作介质中混入多种强化粉末材料，放电产生的高温使熔融的基体材料与电极材料和足量的介质组元强化材料在基体表面发生原位自生反应，生成多相增强体，实现对合金基体的混杂强化。强化粉末介质的物理性能、种类、组合是影响表面强化层性能的关键因素。国产粉末在颗粒度、粉末配比、纯净率等诸多方面仍与国外有很大差距，造成加工效率及加工质量达不到期望。目前科研用混粉电火花强化主要采用单一粉末，如C粉、Al粉、Si粉等，强化层性能、强化相种类单一，很难满足对多种强化参数的要求。实际生产过程主要以国外进口粉末为主，生产成本较高，粉末中各种添加剂较多，生产工艺复杂。

本发明可以很好地解决上述电火花混合粉末存在的问题。根据与基体材料反应生成强化相种类的不同及所需强化层性能的不同，可以按照不同种类粉末进行不同配比方式，实现电极材料、基体材料、强化粉末材料在放电热加工条件下相互熔融反应，生成性能优越满足期望的强化层，达到材料表面强化的目的。

发明内容

本发明为一种适合于混粉电火花加工的强化粉末，其特征在于：所述的粉末组成成分为99%以上纯度的Fe粉、Al粉、Ni粉、C粉、B₄C粉中的两种或两种以上粉末混合，粉末颗粒度均为1~7μm，球形或长条形，以1:1~1:3的比例相互均匀混合，能在加工过程与基体TC4或硬质合金完全熔融反应。

具体实施方式

具体实施方式一：成分为99%以上纯度的Fe粉、Al粉、Ni粉、C粉、B₄C粉中的两种粉末混合时，粉末颗粒度均为1~7μm，球形或长条形，相互均匀混合，混合比例为1:1~1:3。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点在于混合粉末由三种纯粉末组成，混合比例为每种粉末质量各占1/3，其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式一：本实施方式与具体实施方式一不同点在于混合粉末由四种纯粉末组成，混合比例为每种粉末质量各占25%，其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式一：本实施方式与具体实施方式一不同点在于混合粉末由五种纯粉末组成，混合比例为每种粉末质量各占20%，其它步骤及参数与具体实施方式一相同。