为了实现一种可以形成平滑且高硬度的覆膜的放电表面处理，从而以硬质材料的粉末压缩成型得到的压粉体为电极，在加工液中或气体中使电极和基材之间发生脉冲状的放电，并利用该能量在基材表面形成由电极材料或电极材料借助放电能量进行反应得到的物质形成的覆膜，在上述放电表面处理中，作为电极材料的粉末，使用向硬质材料的粉末中混合10至75体积％的Si粉末的混合粉末。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放电表面处理，在该处理中，以将硬质材料的粉末压缩成型得到的压粉体为电极，使电极和基材之间发生脉冲状的放电，并利用该能量在基材表面形成由电极材料或电极材料借助放电能量进行反应得到的物质形成的覆膜。
技术介绍
在国际公开编号W001/005545中公开了一种实用的放电表面处理用电极及其制造方法。该技术涉及下述方法，S卩，将金属碳化物的粉末即TiC粉末和金属氢化物的粉末即TiH2粉末混合，将其压缩成型后进行加热处理，释放所述TiH2粉末中的氢，得到Ti粉末， 制造具有适当强度及易分解性、安全性的实用的放电表面处理用电极。在日本特开2005-21355号公报中公开了需要在高温环境下的强度和润滑性的、致密且较厚的膜(大于或等于100 μ m量级)的表面处理方法。该技术通过在电极中混合I. 5至5. O重量％的Si、或I. O至4. 5重量％的B，从而由Si或B夺取覆膜中的氧原子，去除覆膜中的不需要的氧原子，改善粉末材料之间的密合性，从而形成致密且坚固的覆膜。通过实施使用了上述放电表面处理用电极的放电表面处理，其结果，对于冲压模具、转塔冲床、切削刀具等，可以实现长寿命化。另一方面，放电表面处理面的硬度很高，是1700至2500HV左右，但表面粗糙度稍大，为6至12 μ mRz，在需要良好的表面粗糙度的用途中，要求形成更加平滑的硬质覆膜。专利文献I :国际公开编号W001/005545专利文献2 :日本特开2005-21355号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供可以形成平滑且高硬度的覆膜的放电表面处理方法。本专利技术涉及的放电表面处理用电极用于放电表面处理，在该放电表面处理中，以将电极材料的粉末压缩成型得到的压粉体为电极，在加工液中或气体中使电极和基材之间发生脉冲状的放电，并利用该能量在基材表面形成由电极材料或电极材料借助放电能量进行反应得到的物质形成的覆膜，在该放电表面处理用电极中，作为电极材料的粉末，使用向硬质材料的粉末中混合10至75体积％的Si粉末的混合粉末。专利技术的效果根据本专利技术可以形成平滑且高硬度的覆膜。附图说明图I是表示电极中的Si混合比与覆膜表面粗糙度的关系的特性图。图2是表示电极中的Si混合比与覆膜硬度的关系的特性图。图3是表示电极中的Si混合比与覆膜Si浓度的关系的特性图。图4是作为实施方式I的对比例示出的TiC覆膜表面的SEM照片。图5是Si混合TiC覆膜表面的SEM照片。图6是Si混合TiC覆膜表面的SEM照片。图7是Si混合TiC覆膜表面的SEM照片。图8是作为实施方式I的对比例示出的Si覆膜表面的SEM照片。图9是从Si混合TiC覆膜表面方向的X射线衍射图谱测量结果。·图10是表示电极中的Si混合比与覆膜Ti浓度的关系的特性图。图11是表示覆膜的形成机理的图。图12是表示电极中的Si混合比与耐冲蚀性的关系的特性图。图13是水射流喷射后的覆膜的表面状态的观察结果。图14是表示电极中的Si混合比与耐腐蚀性的关系的特性图。图15是在王水中浸溃Ihr后的覆膜的表面状态的观察结果。图16是表示电极中的Si混合比(重量比)与各覆膜特性的关系的图。图17是表示电极中的Si混合比与覆膜的各成分浓度的关系的图。具体实施例方式下面，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式I.在本实施方式中，作为硬质材料的粉末使用TiC粉末进行说明。使用逐渐改变比例而将TiC粉末和Si粉末混合而成的TiC+Si混合粉末制成放电表面处理用电极，向电极和被处理材料(基材)之间施加电压而产生放电，在基材上形成覆膜。此外，在本实施方式中，使用平均粒径5 μ m或平均粒径I. 3 μ m的TiC粉末、平均粒径5 μ m的Si粉末。图I是表示电极中的Si混合比(重量％ )与覆膜表面粗糙度的关系的图。改变与TiC粉末混合的Si粉末的比例而制成TiC+Si电极，对由该TiC+Si电极对碳素钢S45C进行处理而形成的覆膜的表面粗糙度进行测量，其结果，电极中的Si混合比越大，覆膜的表面粗糙度越小。此外，在本实施方式中，覆膜的表面粗糙度在2至6μ mRz的范围内变化。图2是表示电极中的Si混合比(重量％ )与覆膜的硬度的关系的图。改变与TiC粉末混合的Si粉末的比例而制成TiC+Si电极，对由该TiC+Si电极对碳素钢S45C进行处理而形成的覆膜的硬度进行测量，其结果，在Si混合比小于或等于60重量％时，电极中的Si混合比越大，覆膜的硬度越小。另外，在Si混合比大于或等于60重量％时，覆膜的硬度几乎不变。此外，在本实施方式中，覆膜的硬度在800至1700HV的范围内变化。另外，如图I所示，随着Si向电极中的混合量增加，覆膜的表面粗糙度逐渐减小，因此，通过使用任意改变电极中的Si重量比而形成的电极，可以在2至6 μ mRz之间任意控制覆膜的表面粗糙度。另外，如图2所示，随着Si向电极中的混合量增加，覆膜的硬度逐渐减小，因此，通过任意改变电极中的Si重量比，可以在800至1700HV之间任意控制覆膜的硬度。在这里，在本实施方式中使用的表面粗糙度的测量方法如下所述。测量装置使用Taylor Hobson制造的“ 7才一 Λ夕丨J寸一 7 ”，将测量长度设为4. 8臟、将高频截止波长设为O. 8mm、将带宽比设为100 :1、将滤波器类型设为高斯，由标准的触针进行测量。测得的值符合 JIS 的 B0601 2001o另外，覆膜硬度的测量是从覆膜表面方向进行的，测量载荷设为10gf。测量装置是“島津製作所”制造的显微硬度计。此外，由改变TiC粉末和Si粉末的比例混合而成的TiC+Si电极对碳素钢 S45C进行处理，对所形成的覆膜的Si浓度进行测量，电极内的Si重量比和覆膜的Si浓度的关系如图3所示。如果电极内的Si重量比变大，则覆膜的Si浓度也变大。此外，这里所说的Si的量是通过能量色散型X射线光谱分析法(EDX)从覆膜表面方向测得的值，测量条件是加速电压为15. OkV，照射电流为Ι.ΟηΑ。如上所述，可以认为电极的Si混合比越多，覆膜中所含的Si浓度越高，其结果，覆膜的表面粗糙度变小，但为了研究其机理，利用SEM对覆膜的表面进行观察。其结果，观察到随着Si浓度增大，覆膜上裂纹等缺陷减少，另外，放电痕一个一个的凸起减小。下面，按照下述方式标记各种混合比(重量比)的电极，即例如TiC粉末Si粉末=8 2则记为TiC+Si (8 2)电极，TiC粉末=Si粉末=5 5则记为TiC+Si (5 5)电极。在图4至图8中示出通过TiC电极处理后的表面、通过TiC+Si (8 2)电极处理后的表面、通过TiC+Si (7 :3)电极处理后的表面、通过TiC+Si (5 :5)电极处理后的表面、通过Si电极处理后的表面的SEM观察结果。在图4所示TiC电极的处理面中，观察到裂纹(图中的黑线)等缺陷非常多，放电痕一个一个的凸起较大。另一方面，按照图5至 7所示的TiC+Si(8 2)电极、TiC+Si (7 3)电极、TiC+Si (5 5)电极的顺序，观察到处理面上裂纹等缺陷变少，放电痕一个一个的凸起变小。此外，作为对比，在图8所示的Si电极的处理面中，完全看不到裂纹等缺陷，且可以观察到放电痕一个一个的凸起非常小。在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：鹫见信行，后藤昭弘，寺本浩行，中野善和，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：
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