放电表面处理用电极和其评价方法以及放电表面处理方法技术

一种放电表面处理用电极（１２）的评价方法，该放电表面处理用电极是在以下的放电表面处理中使用的，该放电表面处理是以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为电极（１２），在加工液（１５）中或气体中，使电极（１２）和被加工件（１１）之间产生放电，利用其放电能量，在被加工件（１１）的表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜（１４），其特征在于，通过由一次放电引起的电极材料向被加工件（１１）的表面的堆积量来评价是否可以进行由电极（１２）的覆盖膜（１２）的堆积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在以下的放电表面处理中使用的放电表面处理用电极和其评价方法，该放电表面处理是以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为放电表面处理用电极，在加工液中或气体中，使放电表面处理用电极和被加工件之间产生脉冲状的放电，利用其放电的能量，在被加工件表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜。此外，还涉及使用该放电表面处理用电极的放电表面处理方法。
技术介绍
近年来为了在例如航空器用燃气涡轮发动机的涡轮螺旋桨等中使用，对具有在高温环境下的耐磨性能或润滑性能的覆盖膜的要求非常迫切。图1是简要表示航空器用燃气涡轮发动机的涡轮螺旋桨的结构的图。如该图所示，涡轮螺旋桨1000的构成方式是，多个涡轮螺旋桨1000接触而被固定，绕未图示的轴旋转。这些涡轮螺旋桨1000之间相互接触的部分P在涡轮螺旋桨1000旋转时高温环境下被激烈摩擦或撞击。由于在常温下使用的具有耐磨损性或润滑作用的覆盖膜在高温环境下氧化，所以在使用这种涡轮螺旋桨1000的高温环境下(大于或等于700℃)几乎无效。因此要在涡轮螺旋桨1000等上形成含有生成具有高温下润滑性的氧化物的金属(Cr(铬)或Mo(钼))等)的合金材料的覆盖膜(厚膜)。这样的覆盖膜用焊接和喷镀等方法形成。这些焊接和喷镀等方法都是用人工操作，由于需要熟练，所以存在着作业难以流水线化，成本高的问题。此外特别是焊接，由于是热量集中进入被加工件(以下称之为工件)的方法，所以在处理厚度薄的材料的情况，以及处理如单晶合金、定向凝固合金等方向控制合金那样的容易开裂材料的情况下，还有容易产生焊接裂纹或变形、成品率低的问题。另一方面，在专利文献1等中公开了利用脉冲状放电在工件表面上形成覆盖膜的方法(下面称为放电表面处理)。该放电表面处理是把粉末压缩成型为粉笔一样的硬度的粉末压缩体，使由该粉末压缩体构成的电极和工件之间产生电弧放电，使由此熔融的电极的构成材料在工件表面再凝固而形成覆盖膜的，该技术替代上述焊接或喷镀等方法，作为可以使作业流水线化的技术而受到关注。例如，现有的放电表面处理形成在常温下具有耐磨损性的TiC(碳化钛)等的硬质材料的覆盖膜。近年来，对使用可以无须由人工熟练操作而流水线化的放电表面处理，形成不仅是具有常温下的耐磨损性的硬质陶瓷覆盖膜，而且形成大于或等于大约100μm的厚膜的要求很强烈。但是，在上述专利文献1记载的方法中，由于以形成具有常温下的耐磨损性的薄膜为主要对象，不能形成具有高温下的耐磨损性能或润滑性的覆盖膜。此外，已知在由放电表面处理的厚膜的形成中，从电极侧的材料的供给和其供给的材料在工件表面的熔融及与工件材料的结合方式对覆盖膜性能有最大影响，但在上述专利文献1中，没有明确这些对厚膜的形成所必需的电极材料的供给量、电极的条件及加工条件。此外，关于薄膜形成，有与放电表面处理时的电极的供给量相关而公开的现有技术(例如参照非专利文献1)。根据该文献，由放电表面处理得到的薄膜通过以下方式形成，即，电极材料利用一次放电转移到工件上，利用多次的放电，在工件上电极材料或电极材料变化成的材料覆盖的部分增加。专利文献1国际公开第99/58744号小册子非专利文献1 Akihiro Goto et al.，Development of Electrical Discharge CoatingMethod，Proc.International Symposium for Electro-machining(ISEM13)，2001本专利技术是鉴于上述问题而提出来的，其目的是得到一种放电表面处理用电极，其在由放电表面处理的厚覆盖膜形成中，可以稳定地形成致密的覆盖膜。此外，本专利技术的目的是得到一种评价方法，该方法用于正确地识别该放电表面处理用电极能否进行厚的覆盖膜的形成的评价。此外，本专利技术的目的是得到一种放电表面处理方法，该方法使用上述放电表面处理用电极。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术涉及一种放电表面处理用电极的评价方法，该放电表面处理用电极是在以下的放电表面处理中使用的，该放电表面处理是以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为电极，在加工液中或气体中，使前述电极和被加工件之间产生放电，利用其放电能量，在前述被加工件的表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜，其特征在于，通过由一次放电引起的电极材料向前述被加工件的表面的堆积量来评价是否可以进行由前述电极的覆盖膜的堆积。下一个专利技术涉及的放电表面处理用电极的评价方法，其特征在于，包括以下工序制造工序，该工序制造将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的评价用电极；单次放电工序，该工序使用该制造的评价用电极，对被加工件进行单次放电；观察工序，该工序观察利用该单次放电在前述被加工件表面形成的单次放电痕迹；以及判断工序，该工序根据前述一次放电痕迹的观察结果，判断以与前述评价用电极相同的制造条件制造的放电表面处理用电极的覆盖膜形成能力。此外，为了实现上述目的，本专利技术涉及的放电表面处理用电极，是在以下的放电表面处理中使用的，该放电表面处理是以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为电极，在加工液中或气体中，使前述电极和被加工件之间产生放电，利用其放电能量，在前述被加工件的表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜，其特征在于，通过一次放电使电极材料以椭圆弧状堆积在前述被加工件表面。此外，为了实现上述目的，本专利技术涉及的放电表面处理方法是，以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为电极，在加工液中或气体中，使前述电极和被加工件之间产生放电，利用其放电能量，在前述被加工件的表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜，其特征在于，通过反复进行使电极材料以椭圆弧状堆积在前述被加工件表面的一次放电形成覆盖膜。附图说明图1是表示航空器用燃气涡轮发动机的涡轮螺旋桨的结构的概略的图，图2是表示放电表面处理装置中的放电表面处理的概略的图，图3是表示从电极分离出的粉末供给量适当的情况下的一次放电痕迹的形状的图，图4是表示从电极分离出的粉末供给量过多的情况下的一次放电痕迹的形状的图，图5是表示从电极分离出的粉末供给量过少的情况下的一次放电痕迹的形状的图，图6是表示放电表面处理用电极的制造工序的流程图，图7是表示覆盖膜厚度与放电表面处理用电极的加热温度之间关系的图，图8是表示使用以300℃的加热温度制造的电极以放电表面处理形成的覆盖膜的剖面状态的SEM照片，图9是表示在使用以300℃的加热温度制造的电极进行放电表面处理的情况下用三维激光显微镜测定一次放电痕迹的形状的结果的图，图10是表示在使用以350℃的加热温度制造的电极进行放电表面处理的情况下用三维激光显微镜测定一次放电痕迹的形状的结果的图，图11是表示在放电表面处理用电极的评价方法中使用的放电表面处理装置的概略结构的图，图12是表示利用小球磨机装置将合金粉末粉碎后的状态的SEM照片，图13是表示用700本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电表面处理用电极的评价方法，该放电表面处理用电极是在以下的放电表面处理中使用的，该放电表面处理是以将金属、金属化合物或陶瓷的粉末压缩成型的粉末压缩体或将该粉末压缩体进行加热处理后的粉末压缩体作为电极，在加工液中或气体中，使前述电极和被加工件之间产生放电，利用其放电能量，在前述被加工件的表面形成由电极材料或电极材料利用放电能量反应后的物质构成的覆盖膜，其特征在于，通过由一次放电引起的电极材料向前述被加工件的表面的堆积量，对是否可以进行由前述电极的覆盖膜的堆积进行评 价。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤昭弘，秋吉雅夫，松尾胜弘，落合宏行，渡边光敏，古川崇，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，石川岛播磨重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]