[发明专利]放电表面处理方法和实施该方法的装置及电极

说明书

技术领域

本发明涉及使电极与被处理材料之间产生脉冲放电，并通过该放电能量，在被处理材料表面形成由电极材料或因放电能量而电极材料起反应所得的物质构成的硬质覆膜的放电表面处理方法和实施该方法的装置及电极的改进。

背景技术

通过在液体中进行放电来涂覆金属材料表面，从而增加耐蚀性与耐磨性的技术是公知的，其技术要点如下。即，用碳化钨WC与钴Co的混合粉末进行压缩成形所得的电极。进行液体中放电，使电极材料淀积在被处理材料处，然后，用铜电极、石墨电极等另外的电极进行再熔融放电，可获得更高的硬度和粘合力。

下文，参照图5说明上述已有技术。采用碳化钨WC与Co的混合压粉体电极，在液体中进行放电加工，从而在被处理材料(基材S50C)上淀积碳化钨一钴(一次加工)。然后，用铜电极这种不怎么消耗的电极进行再熔融加工(二次加工)。在一次加工的淀积中，组织的维氏硬度为约H_V=1410且有许多空洞，通过二次再熔融加工，被覆层无空洞且硬度也提高为H_V=1750。

这种方法对钢材虽可获得硬且粘附度优良的被覆层，但难于在超硬合金这种烧结材料表面形成具有坚固粘附力的被覆层。

但经本申请发明人研究发现，如果以钛Ti等形成硬质碳化物的材料作为电极，使电极与被处理材料即金属材料间产生放电，则不需再熔融加工过程，即可在被处理材料即金属表面形成坚固的硬质膜。这可理解为是由于放电所熔化的电极材料与作为加工液成分的碳C起反应生成碳化钛TiC的缘故。还发现，若由氢化钛TiH₂等金属氢化物的压粉体电极，使电极与被处理材料即金属材料间产生放电，则与使用钛Ti等材料的情况相比，可更快形成粘附性更好的硬质膜。此外，已知如果用在氢化钛TiH₂等氢化物中混合其他金属或陶瓷的压粉体电极，使电极与被处理材料即金属材料间产生放电，则可迅速形成具有硬度、耐磨性等各种特性的硬质覆膜。该方法，在日本特开平9-192937号公报中揭示。

上述以往的放电表面处理方法是电极材料与加工液中由放电的热分解出来的碳C反应，并在被处理材料上形成硬质碳化物覆膜的方法。但是该方法存在提供的碳C的量是有限的，从而不能充分提高覆膜硬度的缺陷。

发明揭示

本发明为解决上述课题，其目的在于提供一种使被处理材料上形成的硬质覆膜硬度更高的放电表面处理方法和实施该方法的装置及电极。

本发明的另一目的在于提供一种使用水，不担心失火的放电表面处理方法和实施该方法的装置及电极。

为了达到上述目的，第1发明的放电表面处理方法，其中，以金属粉末、金属化合物粉末或陶瓷粉末压缩成形的压粉体电极或金属电极作为电极；使电极与被处理材料间产生脉冲放电；通过该放电能量，在所述被处理材料表面形成由电极材料或因放电能量而电极材料起反应所得的物质构成的硬质覆膜；其特征在于，该方法使用在所述电极材料中混合碳或石墨粉末或可由放电能量产生碳的物质的电极。

第2发明的放电表面处理用电极，用于使电极与被处理材料间产生脉冲放电，并通过该放电能量，在被处理材料表面形成由电极材料或因放电能量而电极材料起反应所得的物质构成的硬质覆膜的放电表面处理装置中，其特征在于，该电极由金属、金属化合物或陶瓷粉末中混合碳或石墨粉末或可由放电能量产生碳的物质构成。

第3发明的放电表面处理方法，其中，以金属粉末、金属化合物粉末或陶瓷粉末压缩成形的压粉体电极或金属电极作为电极；使电极与被处理材料间产生脉冲放电；通过该放电能量，在所述被处理材料表面形成由电极材料或因放电能量而电极材料起反应所得的物质构成的硬质覆膜；其特征在于，该方法使用在金属材料中混合碳、石墨或可由放电热能产生碳的物质的电极。

第4发明的放电表面处理方法，其特征在于，电极材料是钛粉末或钛化合物。

第5发明的放电表面处理用电极，其特征在于，电极材料是钛粉末或钛化合物。

第6发明的放电表面处理装置，其中，以金属粉末、金属化合物粉末或陶瓷粉末压缩成形的压粉体电极或金属电极作为电极；使电极与被处理材料间产生脉冲放电；通过该放电能量，在所述被处理材料表面形成由电极材料或因放电能量而电极材料起反应所得的物质构成的硬质覆膜；其特征在于，该放电表面处理装置包括：在金属粉末、金属化合物粉末或陶瓷粉末中混合碳、石墨粉末或可由放电能量产生碳的物质并成形的电极；使所述电极与被处理材料间产生脉冲放电的电源装置；向所述电极与被处理材料提供作为加工液的水的加工液提供手段。