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和評價方法、放電表面處理裝置和 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以下放電表面處理用電極及其制造方法和評價方法，該放電表面處理用電極是在以下放電表面處理中使用，該放電表面處理使由將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體組成的放電表面處理用電極和被加工件之間產生脈沖狀放電，利用此放電能量在被加工件表面形成由電極材料，或電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜。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：
在航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳等的表面處理中，由于必須涂覆或堆焊具有高溫環(huán)境下的強度和潤滑性的材料，所以現(xiàn)有技術使用焊接和噴鍍等方法。通過焊接和噴鍍等方法，在高溫環(huán)境下被氧化成為氧化物，發(fā)揮潤滑性能的方法是在被加工件(下面稱為工件)上堆積含有以眾所周知的Cr(鉻)和Mo(鉬)為基體的材料的厚覆蓋膜。在這里，所謂焊接是指通過在工件和焊接棒之間放電，使焊接棒的材料熔融附著在工件上的方法；所謂噴鍍是指使金屬材料成為熔融狀態(tài)，以噴霧狀向工件上噴吹形成覆蓋膜的方法。
但是，此焊接和噴鍍的任一個方法都是人工作業(yè)，由于需要熟練，所以存在作業(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，還有容易產生焊接裂紋、成品率低的問題。
作為用于解決這種問題的技術，提出了通過在液體中放電，對作為工件的金屬材料表面進行涂覆的方法。例如在第1現(xiàn)有技術中公開了以下技術，首先，作為1次加工，用包含形成于工件上的覆蓋膜的成分的電極材料在液體中進行放電，然后，作為2次加工，用其他的銅電極或石墨等這種不那么消耗的電極，對在工件上堆積的電極材料進行再熔融放電加工(例如參照專利文獻1)。由此能夠得到硬而且與作為工件的鋼材粘合度好的覆蓋層。但是，在超硬合金這種燒結材料表面形成具有牢固粘合力的覆蓋層是困難的。此外，這種方法必須進行形成覆蓋膜的1次加工，和進行再熔融放電加工使覆蓋膜粘合到工件上的2次加工這兩個階段的步驟，存在使處理變得復雜的問題。
在第2現(xiàn)有技術中公開了以下技術，在通過這2個階段的加工形成覆蓋膜的處理中，不交換電極，僅通過改變放電條件，在金屬表面形成硬質的陶瓷覆蓋膜(例如參照專利文獻2)。在這個第2現(xiàn)有技術中，為了使構成電極的材料即陶瓷粉末達到理論密度的50％～90％，使用以10t/cm2和極高的壓力壓縮成型后進行虛燒結的材料作為電極。
在第3現(xiàn)有技術中把Ti(鈦)等的形成硬質碳化物的材料作為電極，通過在其與作為工件的金屬材料之間產生放電，沒有在第1和第2現(xiàn)有技術中必須的再熔融的過程，而在金屬表面上形成牢固的硬質覆蓋膜(例如參照專利文獻3)。這是利用通過放電使消耗的電極材料和作為加工液中的成分的C(碳)反應后生成TiC(碳化鈦)。此外如果通過TiH2(氫化鈦)等的金屬的氫化物的粉末壓縮體電極，在其與作為工件的金屬材料之間產生放電，可以形成比使用Ti等的金屬材料的情況更快而且粘合性更好的硬質覆蓋膜。此外如果使用在TiH2等的氫化物中混合其他金屬和陶瓷的粉末壓縮體的電極，在其與作為工件的金屬材料之間產生放電，也可以快速地形成具有高硬度、耐磨性等各種各樣性質的硬質覆蓋膜。
此外在第4現(xiàn)有技術中，把陶瓷粉末進行壓縮成型，通過予燒結制造高強度的粉末壓縮體，使用此電極通過放電表面處理形成TiC等的硬質材料的覆蓋膜(例如參照專利文獻4)。作為這個第4現(xiàn)有技術的一個例子，對制造以下放電表面處理用電極(下面有時簡稱為電極)的情況進行說明，該放電表面處理用電極由WC(碳化鎢)粉末和Co(鈷)粉末混合后的粉末組成。WC粉末和Co粉末混合后壓縮成型得到的粉末壓縮體，可以只是WC粉末和Co粉末混合后壓縮成型，但最好混合蠟后進行壓縮成型，因為這樣可以提高粉末壓縮體的成型性。但是，因為蠟是絕緣物質，所以如大量殘留在電極中，由于電極的電阻變大，放電性能會惡化。所以去除蠟是必要的。這些蠟可以通過把粉末壓縮體裝入真空爐中進行加熱去除。此時，因為如果加熱溫度過低，不能去除蠟，如果加熱溫度過高，蠟變成煙塵，使電極的純度惡化，所以必須使加熱溫度保持在大于或者等于蠟熔融溫度而小于或者等于蠟分解成煙塵的溫度。然后把真空爐中的粉末壓縮體用高頻線圈等加熱進行燒結，以給予其能承受機械加工的強度，而且不過分硬化，例如成為粉筆程度的硬度。把這樣的燒結稱為予燒結。此時在碳化物之間的接觸部分中變成相互結合，但是由于燒結溫度比較低，沒有達到真正燒結的溫度，因此結合比較弱。如以通過這樣的予燒結而焙燒成的強度高的電極進行放電表面處理，可以在工件表面上形成致密的材質均勻的覆蓋膜。
專利文獻1特開平5-148615號公報專利文獻2特開平8-300227號公報專利文獻3特開平9-192937號公報專利文獻4國際公開第99/58744號小冊子如第3和第4現(xiàn)有技術所示，通過使用焙燒粉末壓縮體得到的電極的放電表面處理，可以形成致密的硬質覆蓋膜。但是，在利用此放電表面處理形成厚膜的情況下，如在第4現(xiàn)有技術中公開的那樣，存在有即使制造電極，電極的特性也表現(xiàn)出很大的差異的問題。此外形成致密的膜是困難的。
構成電極的原材料的粉末粒徑分布不同被認為是產生此差異的原因之一。這是由于如果在制造的每個電極中，粉末粒徑的分布存在差異，則即使使用相同的沖壓壓力加壓、形成電極，各電極成塊的情況也不同，所以最終的電極的強度產生差異。此外，為了改變在工件上形成的覆蓋膜的材質而進行的電極材質(成分)的變化也被認為是上述電極的特性差異的原因之一。這是由于在改變電極材質的情況下，由于物理性質的不同，電極的強度與變化前的電極的強度不同。
此外，在由放電表面處理形成厚膜的情況下，眾所周知，從電極一側的材料的提供和此提供的材料在工件表面的熔融以及與工件材料結合的方式對覆蓋膜的性能有很大影響。此電極材料的提供對其影響的指標之一是電極的硬度。例如在第4現(xiàn)有技術中，要使放電表面處理用電極的硬度為具有可以承受機械加工的強度，而且不過分硬化的硬度(例如粉筆程度的硬度)。利用這樣硬度的電極，由于抑制了通過放電的電極材料的供給，使提供的材料充分熔融，所以可以在工件表面形成硬質陶瓷覆蓋膜。
并且，所謂作為放電表面處理用電極的硬度指標的粉筆程度的硬度是非常不明確的。所以存在由于此電極的硬度等特性，造成在工件表面形成的厚膜產生差異的問題。如組成電極的粉末的材質和大小改變，則電極的成型條件變得不同。因此存在以下問題，即，對每個電極的材質，都要變更多個電極的成型條件，進行覆蓋膜的形成試驗，以確定作為此材質的放電表面處理用電極使用的合適的成型條件的工藝。也就是僅是構成電極的材質的種類，就必須進行尋求用于形成良好覆蓋膜的電極的成型條件的試驗，存在費時費力的問題。此外，即使用相同材質的粉末，用相同的制造方法制造電極，也會因季節(jié)(溫度和濕度)的不同，粉末的體積發(fā)生變化，所以與上述的材質改變的情況相同，必須分別進行實際加工后形成覆蓋膜，對此電極進行評價，所以非常花費氣力。
這些現(xiàn)有的放電表面處理的現(xiàn)狀是，著眼于硬質覆蓋膜的形成、特別是在常溫附近形成硬質覆蓋膜，形成以硬質碳化物為主要成分的覆蓋膜。用此方法只能形成10μm左右的薄膜，不能使覆蓋膜的厚度厚到大于或者等于數(shù)10μm。在現(xiàn)有技術中，含有容易形成碳化物的材料的比例大，例如如果電極中含有Ti等材料，利用在油中的放電引起化學反應，作為覆蓋膜形成TiC這一硬質碳化物。因為隨表面處理的進行，工件表面的材質從鋼材(對鋼材進行處理的情況)變成作為陶瓷的TiC，隨之熱傳導和熔點等特性發(fā)生了變化。
根據(jù)本發(fā)明人的實驗可以看出，隨著在電極材質的成分中添加不形成碳化物或難以形成碳化物的材料，可以使覆蓋膜變厚。這是由于，通過在電極中加入不碳化或難碳化的材料，不成為碳化物而以金屬狀態(tài)殘留在覆蓋膜中的材料增加。認識到這個電極材料的選定，對堆積增厚覆蓋膜具有重要意義。這種情況下形成的覆蓋膜具有一定的硬度、致密性和均勻性。但是，現(xiàn)有的放電表面處理存在以下問題，如上述著眼于TiC或WC等在常溫附近發(fā)揮硬質性的覆蓋膜的形成，沒有關注到形成對航空器用燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪螺旋槳等用途的，具有高溫環(huán)境下的潤滑性的致密且較厚的覆蓋膜(大于或者等于100μm數(shù)量級的厚膜)，所以不能形成這樣厚的覆蓋膜。
另一方面在第2現(xiàn)有技術中，為了使構成電極的材料即陶瓷粉末達到理論密度的50％～90％，使用以10t/cm2和極高的壓力壓縮成型后進行虛燒結的材料作為電極。其原因如下(1)由于目的是形成薄的硬質覆蓋膜，所以使電極變得越硬形成的覆蓋膜就越強；(2)由于材質的主要成分是陶瓷，提高對構成電極的陶瓷粉末進行壓縮成型時的壓力也可以。但是，在用放電表面處理形成致密的金屬厚膜的情況下，不能使用第2現(xiàn)有技術所示的方法制造的電極。這是因為，如果把金屬粉末如第2現(xiàn)有技術所示的那樣，用10t/cm2和極高的壓力進行沖壓，則電極變硬，不能由放電表面處理形成覆蓋膜，如用這樣的電極進行放電表面處理，會變成切削工件表面的刻蝕放電加工。也就是說，在第2現(xiàn)有技術中，由于使用陶瓷粉末，所以用上述的高壓力沖壓來制造放電表面處理用電極沒有問題，但不能直接把此條件應用于金屬粉末構成的放電表面處理用電極，對于用于通過放電表面處理形成致密金屬厚膜的放電表面處理用電極的制造方法，在現(xiàn)有技術中沒有。
本發(fā)明鑒于上述，目的是得到可以通過放電表面處理方法在被加工件上形成致密厚膜的放電表面處理用電極。
此外，另一個目的是，得到可以在放電表面處理中形成在高溫環(huán)境下具有潤滑性的厚覆蓋膜的放電表面處理用電極。并且同時還有一個目的是，得到正確地評價該放電表面處理用電極在形成覆蓋膜中能否使用的放電表面處理用電極的評價方法。
并且，再有一個目的是，可以在以金屬粉末作為粉末壓縮體電極使用的放電表面處理中，得到不使表面粗糙度降低而進行穩(wěn)定地放電，堆積厚的覆蓋膜的放電表面處理用電極。
并且此外，還有一個目的是，得到使用這些放電表面處理用電極的放電表面處理裝置和方法。

發(fā)明內容
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有5～10μm的平均粒徑，同時含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，并以這樣的方式成型，使得用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到的硬度為B～8B范圍內的硬度。
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極的壓縮強度小于或者等于160MPa。
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將作為金屬或者金屬化合物的粉末的電極材料壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極材料占前述電極體積的體積比例為25％～65％。
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其放電能量，在被加工件表面形成由電極材料或電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，導熱率小于或者等于10W/mK。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的放電表面用電極的制造方法的特征在于，包括以下工序，第1工序，該工序把金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末進行粉碎；第2工序，該工序將粉碎了的前述粉末凝聚成的塊進行篩選，使其分解成小于或者等于極間距離的尺寸；以及第3工序，該工序使上述篩選后的粉末成為規(guī)定形狀，以93～278MPa的壓力進行壓縮成型。
并且，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，將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有5～10μm的平均粒徑，同時含有用于在前述被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，以用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到的硬度為B～8B范圍內的硬度的方式成型為電極，使用該電極形成前述覆蓋膜。
下一個發(fā)明涉及的放電表面處理方法是，以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用具有小于或者等于160MPa的壓縮強度的電極，形成前述覆蓋膜。
下一個發(fā)明涉及的放電表面處理方法是，以將作為金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用電極材料占前述電極體積的體積比例為25％～65％的電極形成前述覆蓋膜。
下一個發(fā)明涉及的放電表面處理方法是，以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生脈沖狀放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用導熱率小于或者等于10W/mK的電極形成前述覆蓋膜。
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是，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成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極是，將含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物的平均粒徑為5～10μm的粉末，以用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到硬度為的B～8B范圍的硬度的方式成型的。
下一個發(fā)明的放電表面處理裝置是，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極具有小于或者等于160MPa的壓縮強度。
下一個發(fā)明的放電表面處理裝置是，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極使前述電極材料占此電極體積的體積比例為25％～65％。
下一個發(fā)明的放電表面處理裝置是，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極具有小于或者等于10W/mK的導熱率。
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評價方法用于以下放電表面處理中，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為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，對前述電極逐漸加壓規(guī)定的負荷，基于前述電極表面剛發(fā)生龜裂之前的壓縮強度，評價電極是否為能在前述被加工件表面形成規(guī)定覆蓋膜的電極。


圖1是表示在放電表面處理裝置中放電表面處理概略的圖示。
圖2是表示放電表面處理用電極制造工序的流程圖。
圖3是示意表示成型粉末時的成型器狀態(tài)的斷面圖。
圖4A是表示放電時施加放電表面處理用電極和工件之間的電壓波形的圖示。
圖4B是表示放電時流經放電表面處理裝置的電流的電流波形的圖示。
圖5是表示改變混合在Cr3C2粉末中的Co粉末量，制造的放電表面處理用電極中的Co含量的變化與覆蓋膜厚度的關系的圖示。
圖6是表示在放電表面處理用電極中不含不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料的情況下，相對于處理時間的覆蓋膜形成狀況的圖示。
圖7是使用Co含量為70體積％的電極進行放電表面處理的情況下形成的覆蓋膜的照片。
圖8是表示在改變Cr3C230％-Co70％體積比的放電表面處理用電極的硬度的情況下形成厚膜的狀態(tài)的圖示。
圖9是簡要表示測定電極的壓縮強度的試驗裝置的照片。
圖10是表示電極壓縮強度和覆蓋膜厚度的關系的圖示。
圖11是表示平均粒徑和可以堆積厚覆蓋膜的電極壓縮強度之間關系的圖示。
圖12是表示使用導熱率不同的放電表面處理用電極進行放電表面處理的情況下，在工件表面形成的覆蓋膜厚度和放電表面處理用電極的導熱率的關系的圖示。
圖13A是簡要表示由成膜試驗判定電極好壞的方法的圖示。
圖13B是簡要表示由成膜試驗判定電極好壞的方法的圖示。
圖13C是簡要表示由成膜試驗判定電極好壞的方法的圖示。
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和評價方法、放電表面處理裝置及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，對在本發(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1是表示在放電表面處理裝置中放電表面處理概略的圖示。放電表面處理裝置1具有以下部分而構成被加工件11(以下簡稱為工件)，其要形成覆蓋膜14；放電表面處理用電極12，其用于在工件11表面上形成覆蓋膜14；放電表面處理用電源13，其向兩者提供電壓，以使工件11和放電表面處理用電極12間電連接，在兩者之間產生電弧放電。在液體中進行放電表面處理的情況下，還設置有加工槽16，該加工槽16使工件11和放電表面處理用電極12的與工件11對向的部分用油等的加工液體15充滿。此外，在氣體中進行放電表面處理的情況下，將工件11和放電表面處理用電極12放置在處理氣氛中。在圖1和以下的說明中，是以在加工液中進行放電表面處理的情況為例。此外，以下也有時簡單把放電表面處理用電極記作電極。并且，以下把放電表面處理用電極12和工件11對向的表面之間的距離稱之為極間距離。
對這種結構的放電表面處理裝置1的放電表面處理方法進行說明。放電表面處理是這樣進行的，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提供源的金屬或陶瓷等的平均粒徑10nm～數(shù)μm的粉末成型的放電表面處理用電極12作為陰極，用未圖示的控制機構控制極間距離，使這些電極在加工液15中不接觸，同時通過使兩者之間產生放電。
當放電表面處理用電極12和工件11之間產生放電時，由此放電的熱量使工件11和電極12地一部分熔融。在這里，在電極12的顆粒之間的結合力弱的情況下，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被從電極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反應生成的物質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，是否可以通過放電表面處理形成厚的覆蓋膜，受到從電極12一側的材料提供、其提供的材料在工件11表面的熔融及與工件11材料的結合方式的影響。所以對這個電極材料提供產生影響的是電極12的堅硬程度，即硬度。
在這里，對在放電表面處理中使用的放電表面處理用的電極12的制造方法的一個例子進行說明。圖2是表示放電表面處理用電極制造工序的流程圖。首先，把具有要在工件11上形成的覆蓋膜14的成分的金屬或陶瓷等的粉末粉碎(步驟S1)。在由多種成分構成的情況下，按所希望的比例將每個成分的粉末混合后粉碎。例如，把市售的平均粒徑數(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。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凝聚形成大塊，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上放上陶瓷球或金屬球，使網振動，凝聚了的塊利用振動的能量和與球的沖擊而破碎，穿過網眼。僅把穿過此網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～400V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，可以推測由于在兩極之間產生的電弧放電，會存在以下情況，即構成電極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，也會產生隨后的放電。此外認為由于放電在距離近的部位產生，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，由于在電極和工件11的距離近的地方產生放電，所以放電集中在此部分，在其他的地方不發(fā)生放電，不能在工件11表面均勻堆積覆蓋膜14。此外，此大的塊過大，不能被放電的熱完全熔融。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塊。此粉末的凝聚容易在金屬粉末和導電性陶瓷的情況下產生，在非導電性的粉末中不容易產生。此外粉末的平均粒徑越小，越容易產生粉末的凝聚。因此為了防止因這樣的粉末凝聚產生的塊造成的放電表面處理中的弊病，在步驟S3中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眼。
然后，在后面的工序中的沖壓時，在可以很好地向粉末內部傳遞沖壓壓力的情況下，根據(jù)需要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，但由于粉末的周圍重新被液體包敷，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。
隨后用壓縮沖壓把得到的粉末成型(步驟S6)。圖3是示意表示使粉末成型時的成型器狀態(tài)的斷面圖。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中經篩選的粉末(在由多種成分構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，電極12變硬，如果沖壓壓力低，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(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，即使在步驟S4中不混入蠟進行壓縮成型的情況下加熱也具有意義。由這樣進行粉末壓縮體中的粉末之間的結合，制造具有導電性的放電表面處理用電極12。
此外，在省略了上述步驟S1的粉碎工序的情況下，也就是直接使用平均粒徑數(shù)十μm的粉末的情況下，以及省略了步驟S3的篩選工序，混合有大于或者等于0.3mm的大塊的情況下，也能成型放電表面處理用電極12。但是該電極12存在表面硬度稍高，中心部分的硬度低的硬度不均問題。
此外，因為難以氧化的Co或Ni(鎳)、它們的合金或氧化物和陶瓷的平均粒徑小于或者等于3μm的粉末市售的很多，所以在使用這樣的粉末的情況下，可以省略上述的步驟S1的粉碎工序和S2的干燥工序。
下面，對用上述的方法制造的放電表面處理用電極的具體實施方式
進行說明。在實施方式1中，構成電極的粉末平均粒徑為5～10μm的情況下，對不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料的比例、電極的硬度、由此電極形成的覆蓋膜的厚度之間的關系進行說明。
在此實施方式1中，對于改變不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料的成分的放電表面處理用電極，以下示出了電極的硬度和放電表面處理方法而在被加工件上形成的覆蓋膜厚度的變化進行試驗的結果。試驗用的放電表面處理用電極基體的材質為Cr3C2(碳化鉻)粉末，在其中添加作為不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料的Co粉末。添加的Co的體積在0～80％之間變化，試驗的放電表面處理用電極的硬度定為后述的規(guī)定的硬度。此外，電極按圖2的流程圖，用粒徑5μm的Cr3C2粉末和粒徑5μm的Co粉末制造，在步驟S1的粉末粉碎工序中，以得到粒徑5μm的條件進行粉碎，在步驟S4的與蠟混合的工序中，混合2～3重量％的蠟，在步驟S6的沖壓工序中，用100MPa的沖壓壓力使粉末壓縮成型，在S7的加熱工序中，使加熱溫度在400℃～800℃范圍變化。此加熱溫度為，Cr3C2粉末的比例越多其越高，Co粉末的比例越多，其越低。這是因為在Cr3C2粉末的比例多的情況下，制造的電極容易脆，如在低的溫度下加熱，馬上就崩斷，與此相反，在Co粉末的比例多的情況下，即使加熱溫度低，電極的強度也容易變高。
在此說明書中使用的所謂的體積比(體積％)，是指把混合的材料分別除以此材料密度的值的比例，具體地說，混合多種材料的情況下，是各自的體積的比例；在材料是合金的情況下，分別把含在合金中的材料(金屬元素)用各自的密度(比重)去除的值的比例作為體積％。即，將目標成分的重量％除以此成分的密度的值，除以在放電表面處理用電極中使用的各個成分的重量％除以其成分的密度的值累加后的值而得到的值。例如在此例子的Cr3C2粉末和Co粉末的混合物中的Co粉末的體積比(體積％)用下式表示。
由此式，不用說，作為合金如果是混合的材料原有的比重接近的材料，則重量％大致相同。
在這里，此對此實施方式1中的放電表面處理時的放電脈沖條件進行說明。圖4A和圖4B是表示放電表面處理時的放電脈沖條件的一個例子的圖示，圖4A表示放電時施加到放電表面處理用電極和工件之間的電壓波形，圖4B表示放電時流經放電表面處理裝置的電流的電流波形。如圖4A所示，在時刻t0，在兩極之間施加無負荷電壓ui，在經過放電延遲時間Td后的時刻t1，在兩極之間開始流過電流，從而開始放電。此時的電壓為放電電壓ue，此時流過的電流為峰值電流ie。然后在時刻t2，當停止向兩極之間提供電壓時，電流不流過。即放電停止。其中，把t2-t1稱為脈沖寬度te。間隔間歇時間to，反復在兩極之間施加此時刻t0～t2的電壓波形。也就是如此圖4A所示，在放電表面處理用電極12和工件11之間施加脈沖狀電壓。在本例中，放電表面處理時使用的放電脈沖條件為峰值電流ie＝10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te＝64μs、間歇時間to＝128μs。此外，在試驗中使用面積為15mm×15mm的電極，對工件進行15分鐘的放電表面處理。
圖5為表示改變混合在作為碳化物的Cr3C2粉末中的難以形成碳化物的Co粉末量而制造放電表面處理用電極，制造的放電表面處理用電極中的Co量變化與覆蓋膜厚度的關系的圖示。在此圖5中，橫軸表示放電表面處理用電極中含有的Co的體積％，縱軸為以對數(shù)刻度表示在被加工件上形成的覆蓋膜厚度(μm)。
在基于上述放電脈沖條件形成覆蓋膜的情況下，隨制造的電極內含有的Co體積％，在工件上形成的覆蓋膜的厚度不同。根據(jù)圖5所示，Co含量小于或者等于10體積％的情況下，膜厚為10μm左右，從Co含量大約30體積％開始膜厚逐漸變厚，Co含量超過40體積％開始膜厚可以增加到接近10,000μm左右。
對此還進行了更詳細的研究。在基于上述條件在工件上形成覆蓋膜時，在電極內的Co含量為0體積％的情況下，也就是Cr3C2粉末為100體積％的情況下，可以形成的覆蓋膜厚度上限為10μm左右，不能增加到比此更大的厚度。
圖6是表示放電表面處理用電極中不含不形成碳化物的材料和難以形成碳化物的材料的情況下，相對于處理時間的覆蓋膜形成狀況的圖示。在此圖6中，橫軸表示對單位面積進行放電表面處理的處理時間(分/cm2)，縱軸表示以進行放電表面加工處理前的工件表面的位置為基準時的覆蓋膜的厚度(工件的表面位置)(μm)。如此圖6所示，在放電表面處理的初期階段，覆蓋膜隨時間一起生長變厚，但在某一時間(約5分/cm2)達到飽和。其后一段時間，覆蓋膜的厚度不再生長，如繼續(xù)進行放電表面處理超過某個時間(約20分/cm2)，則覆蓋膜的厚度開始減少，最后覆蓋膜的厚度變成負值，變成蝕刻也就是去除加工。但是，即使在變成去除加工的狀態(tài)，實際在工件上也存在覆蓋膜，具有10μm左右的厚度。即，覆蓋膜的厚度在適當?shù)臅r間(處理時間為5～20分/cm2之間)內處理后的狀態(tài)幾乎不變。從此結果可以認為5～20分鐘的處理時間是適當?shù)摹?br> 返回到圖5，隨著電極內難以形成碳化物的材料即Co含量的增加，可以使覆蓋膜變厚，如果電極中的Co含量超過30體積％，則形成覆蓋膜的厚度開始變厚，如果超過40體積％，則容易穩(wěn)定地形成的厚膜。在圖6中記述了，膜厚從Co含量為30體積％左右開始平滑增加，但是這是多次進行試驗的平均值，實際上在Co含量為30體積％左右的情況下，也有覆蓋膜的厚度不增加的情況，即使厚度增加的情況下，覆蓋膜的強度也弱，也就是如用金屬片等硬擦，有時可以去除，不穩(wěn)定。因此優(yōu)選的是Co含量大于或者等于40體積％。
這樣通過在覆蓋膜中增加以金屬形態(tài)殘留的材料，可以形成含有不形成碳化物的金屬成分的覆蓋膜，可以容易穩(wěn)定地形成厚膜。
圖7是使用Co含量為70體積％的電極進行放電表面處理的情況下形成的覆蓋膜的照片。此照片是形成厚膜的例子，表示形成2mm左右的厚膜的情況。此覆蓋膜是用15分鐘的處理時間形成的，如果增加處理時間，還可以形成更厚的覆蓋膜。
這樣，通過使用在電極內含有大于或者等于40體積％的Co等難以形成碳化物或不形成碳化物的材料的電極，由放電表面處理可以在工件表面穩(wěn)定地形成厚的覆蓋膜。
在上述的例子中，說明了使用Co作為難以形成碳化物的材料的情況，用Ni、Te(鐵)、Al(鋁)、Cu(銅)、Zn(鋅)等也能得到相同的結果。
此外，在這里所說的厚膜是指組織的內部(由于是用脈沖放電形成的覆蓋膜，最外表面的表面粗糙度不好，乍一看沒有光澤)具有金屬光澤的致密的覆蓋膜。例如即使是Co這樣的難以形成碳化物的材料含量少的情況下，如果電極的強度(硬度)弱，有時在工件上也能堆積附著物?？墒谴烁街锊皇侵旅艿母采w膜，用金屬片等擦是可以容易地去除的，這樣的覆蓋膜在本發(fā)明中不稱之為厚膜。同樣的，因為在上述專利文獻1等中記載的堆積層也是這樣的不致密的覆蓋膜，是用金屬片等擦是可以容易地去除的，所以這樣的覆蓋膜在本發(fā)明中也不稱之為厚膜。
此外，在上述的說明中，對將Cr3C2粉末和Co粉末壓縮成型后進行加熱來制造電極的情況進行了說明，但有時也可以把壓縮成型的壓縮體直接作為電極使用。但是，為了形成致密的厚膜，電極的硬度過硬過軟都不好，需要適當?shù)挠捕龋砸话阋M行熱處理。加熱粉末壓縮體與保持成型和固化有關系。
此電極的硬度與電極材料粉末的結合強度有關，與通過放電向工件一側提供電極材料的量有關。在電極硬度高的情況下，由于電極材料的結合強，即使產生放電也僅釋放出少量的電極材料，不能充分進行覆蓋膜的形成。相反在電極硬度低的情況下，由于電極材料的結合弱，如果產生放電，則能提供大量的材料，在這個量過多的情況下，利用放電脈沖的能量不能使這些材料充分熔融，不能形成致密的覆蓋膜。
在使用相同材料相同粒徑的粉末的情況下，影響電極的硬度即電極的材料的結合狀態(tài)的參數(shù)是沖壓的壓力和加熱溫度。在此實施方式1中，作為沖壓壓力的例子使用約100MPa，如果把此沖壓的壓力再提高，則降低加熱溫度也能得到同樣的硬度。相反如果降低沖壓的壓力，則需要把加熱溫度設定得高一些。
此外，在此實施方式1中，作為放電表面處理時的放電脈沖條件的例子，表示了1個條件下的試驗結果，當然因覆蓋膜的厚度等不同，用其他條件也可以得到相同的結果。
從以上可以看出，為了形成厚膜，材料的條件是重要的，但也可以看出在放電表面處理，特別是在形成厚膜的情況下，其他條件也是非常重要的。通常，放電表面處理用電極按上述的圖2的流程圖，把粉末材料壓縮成型，加熱后制成電極。此時，一般大多是由壓縮成型時的沖壓壓力和加熱處理時的加熱溫度決定電極的狀態(tài)。也就是現(xiàn)有的電極狀態(tài)的管理，是使用在沖壓壓力和加熱溫度等規(guī)定的條件下成型的電極，進行覆蓋膜形成，用其狀態(tài)進行判斷?？墒窃诖朔椒ㄖ?，為了對電極狀態(tài)進行管理，必須形成覆蓋膜，要花很大氣力。所以發(fā)明人對把(1)電極的電阻；(2)電極的彎曲試驗及(3)電極的硬度試驗的方法作為電極狀態(tài)的管理方法進行了研究。
首先，(1)的電阻，是把放電表面處理用的電極切成規(guī)定的形狀，測定電阻的方法。有放電表面處理用電極越牢固其越小的傾向，是放電表面處理用電極強度的很好的指標，但是存在這樣的問題，即測定中容易產生波動，以及受材料物理特性值的影響，不同材料的情況下為不同的值，所以必須掌握每種不同材料在最佳狀態(tài)情況下的值。
其次，(2)的彎曲試驗，是把放電表面處理用的電極切成規(guī)定的形狀，進行三點彎曲試驗，測定對彎曲的抗力的方法。此方法存在有測定容易產生波動，測定需要成本等問題。
最后，(3)的硬度試驗，有把壓頭按壓在放電表面處理用電極上，用此壓痕的形狀測定硬度的方法，以及用鉛筆等的測頭劃放電表面處理用電極，用有沒有劃傷進行判斷的方法等。
這三種方法相互具有很強的相關性，但從測定的難易程度等理由可以看出，用(3)的鉛筆等測頭進行硬度試驗，判斷放電表面處理用電極的狀態(tài)的方法最適合。所以下面對電極的硬度和用此電極形成的覆蓋膜的性質的關系進行說明。此外，下面作為電極硬度的基準使用的指標，在構成電極的粉末粒徑大而電極軟的情況下，使用JISK 5600-5-4中的涂膜用鉛筆劃痕試驗，在構成電極的粉末粒徑小而電極硬的情況下，使用洛氏硬度。上述JISK 5600-5-4標準原來是用于評價涂裝覆蓋膜的標準，但也非常適合評價硬度低的材料。當然，此涂膜用鉛筆劃痕試驗的結果可以與其他的硬度評價方法的結果進行相互換算，所以使用其他硬度評價方法作為指標也可以。
如上所述，為了形成厚膜，材料的條件是重要的，但根據(jù)試驗，在形成厚膜的條件下，其他的條件，特別是電極的硬度也是非常重要的。對于用放電表面處理的厚膜的形成和放電表面處理用電極的硬度之間的關系，以Cr3C230％-Co70％的體積比制造的放電表面處理用電極的情況為例進行說明。圖8是表示在改變Cr3C230％-Co70％體積比的放電表面處理用電極的硬度的情況下形成厚膜的狀態(tài)的圖示。在此圖8中，橫軸表示由用于硬度評價的涂層用鉛筆的硬度測定的放電表面處理用電極的硬度，越向左越硬，越向右越軟?？v軸是用放電表面處理用電極形成的覆蓋膜的厚度的評價狀態(tài)。進行評價試驗時在放電表面處理時使用的放電脈沖條件為峰值電流ie＝10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖時間)te＝64μs、間歇時間to＝128μs。在評價試驗中用面積為15mm×15mm的電極形成覆蓋膜。
如這個圖8所示，放電表面處理用電極的硬度為大約4B～7B的情況下，覆蓋膜的狀態(tài)非常好，形成致密的厚膜。此外，放電表面處理用電極的硬度為大約B～4B之間的情況下，也形成良好的覆蓋膜。但是，在此范圍內隨著變硬，覆蓋膜形成速度有變慢的傾向，在B左右硬度的情況下，形成厚膜相當困難。如果比B更硬的話不能形成厚膜，隨放電表面處理用電極的硬度增加，成為去除加工被加工件(工件)的情況。
另一方面，放電表面處理用電極的硬度為8B左右也能形成良好的厚膜，但是如果進行組織分析，有覆蓋膜中的孔洞逐漸增加的傾向。如果放電表面處理用電極的硬度變得比9B還軟，發(fā)現(xiàn)電極成分不充分熔融，直接附著在被加工件上的現(xiàn)象，覆蓋膜不致密，成為多孔的覆蓋膜。上述放電表面處理用電極的硬度和覆蓋膜狀態(tài)之間的關系，也因使用的放電脈沖條件不同有一些變化，在使用適當?shù)姆烹娒}沖條件的情況下，也能夠一定程度地擴大可以形成良好覆蓋膜的范圍。上述的傾向與構成電極的材料無關，該傾向對于由平均粒徑5～10μm大小的粉末制造的電極可以確認。
由此實施方式1，用粒徑5～10μm的粉末，在構成放電表面處理用電極的材料中添加大于或者等于40體積％的Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn等的不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料，以采用涂膜用鉛筆劃痕試驗的硬度為B～8B之間，優(yōu)選的是4B～7B之間的硬度，制造放電表面處理用電極，通過使用此放電表面處理用電極進行放電表面處理，具有在工件上可以穩(wěn)定形成厚膜的效果。此外，用此放電表面處理用電極可以替代焊接和噴鍍作業(yè)，可以將現(xiàn)有的以噴鍍和焊接進行的作業(yè)流水線化。
實施方式2.
在放電表面處理中，能否利用放電從電極釋放出電極材料，取決于構成電極的粉末的結合強度。也就是如果結合強度強，粉末難以利用放電的能量釋放，弱的話則容易釋放。此外，此結合強度因構成電極的粉末的大小不同而不同。例如，在構成電極的粉末粒徑大的情況下，因為電極中粉末相互結合的點數(shù)少，所以電極強度弱，而在構成電極的粉末粒徑小的情況下，因為電極中粉末相互結合的點數(shù)多，所以電極強度強。因此，能否通過放電能否從電極釋放出電極材料，因粉末粒徑的尺寸不同而不同。在上述的實施方式1中，在使用粒徑5～10μm的粉末的情況下，用涂膜用鉛筆劃痕試驗的硬度為B～8B為最佳值，而在此實施方式2中，對在粒徑1～5μm的情況的電極硬度和覆蓋膜的厚度進行說明。
在這里，例舉了以下情況，將按規(guī)定比例含有Co、Cr、Ni等的成分的合金粉末，以例如霧化法或研磨等(粒徑變成3μm左右)粉碎并混合后，按實施方式1的圖2的流程圖制造放電表面處理用電極。但是，在步驟S4的混合蠟的工序中，混合2～3重量％的蠟，在步驟S6的沖壓工序中，用約100MPa的沖壓壓力使制作電極時的粉末壓縮成型，在步驟S7的加熱工序中，使加熱溫度在600℃～800℃范圍變化。在此電極的制造中，也可以省略S7的加熱工序，把混合粉末壓縮成型得到的粉末壓縮體作為電極使用。此外上述的合金粉末的組成為Cr20重量％、Ni10重量％、W(鎢)15重量％、Co55重量％，這種情況下的Co的體積％大于或者等于40％。
用制造的電極進行放電表面處理時的放電脈沖條件，在圖4A和圖4B中為峰值電流ie＝10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)te＝64μs、間歇時間to＝128μs。此外，使用面積為15mm×15mm的電極形成覆蓋膜。其結果，電極材料由粉末構成，但由于使用使合金成為粉末的方式，所以材質均勻而沒有波動，所以可以形成成分沒有波動的質量優(yōu)良的覆蓋膜。
當然，按規(guī)定的組成把稱量的各材料的粉末(在此，為Cr粉末、Ni粉末、W粉末、Co粉末)混合后制造電極的情況下，也可以制造同樣的電極。但是由于存在粉末的混合產生波動等的問題，所以性能不得不有一些降低。
在上述的說明中，使用將Cr20重量％、Ni10重量％、W15重量％、其余為Co的比例的合金制成粉末的材料，作成粉末的合金組成并不限定于此，只要是例如Cr25重量％、Ni10重量％、W7重量％、其余為Co的比例的合金；Mo28重量％、Cr17重量％、Si(硅)3重量％、其余為Co的比例的合金；Cr15重量％、Fe8重量％、其余為Ni的比例的合金；Cr21重量％、Mo9重量％、Ta(鉭)4重量％、其余為Ni的比例的合金；Cr19重量％、Ni53重量％、Mo3重量％、(Cd(鎘)+Ta)5重量％、Ti0.8重量％、Al0.6重量％、其余為Fe的比例的合金等，含有體積％大于或者等于40％的作為難以形成碳化物的元素的Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn的就可以。
但是，因為如果合金的合金比例不同，材料的硬度等性質也不同，所以電極的成型性和覆蓋膜的狀態(tài)會產生一些差異。例如在電極材料的硬度硬的情況下，用沖壓使粉末成型變得困難。此外在用加熱處理使電極強度增加的情況下，也需要提高加熱溫度等辦法。舉個例子，Cr25重量％、Ni10重量％、W7重量％、其余為Co的比例的合金是比較軟的材料，Mo28重量％、Cr17重量％、Si3重量％、其余為Co的比例的合金是比較硬的材料，為了給予電極必要的硬度，在電極的加熱處理中，后者必須把加熱溫度為設定比前者平均高100℃左右。
此外，形成厚膜的容易程度如實施方式1所示，隨在覆蓋膜中含有的金屬量增加而變容易。作為在電極成分即合金粉末中含有的材料，作為難以形成碳化物的材料的Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn越多，越容易形成致密的厚膜。
在用各種合金粉末進行試驗中得知，與實施方式1相同，如果在電極中的難以形成碳化物的材料或不形成碳化物的材料的含量超過40體積％，則容易穩(wěn)定地形成厚膜。并且，優(yōu)選電極中的Co含量超過50體積％，因為這樣的話可以形成足夠厚度的厚膜。
此外，除了作為難以形成碳化物的材料的Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn以外，即使作為合金成分即使混合的材料是形成碳化物的材料，在其包含的材料中是在相對難以形成碳化物的材料的情況下，覆蓋膜中含有除了Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn以外的金屬成分，Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn的比例還至少可以形成致密的厚膜。
此外，在由Cr和Co兩種元素組成的合金的情況下得知，從電極中的Co含量超過20體積％開始，變得容易形成厚膜。Cr是形成碳化物的材料，但與Ti等活性材料相比，是難以形成碳化物的材料。也就是在Cr的情況下，是容易碳化的材料，但是與Ti這樣的材料相比，碳化的容易程度差，在電極中含Cr的情況下，其一部分變成碳化物，一部分仍以金屬Cr的狀態(tài)變成覆蓋膜。研究上述的結果認為，在覆蓋膜中作為金屬殘留的材料的比例大于或者等于大約30體積％對于形成致密的厚膜是必要的。
下面示出了使用由粒徑1～5μm的粉末制造的電極形成覆蓋膜的情況下，電極的硬度和覆蓋膜的厚度的關系的研究結果。此外，在用粒徑約6μm大小的粉末制造電極的情況下，可以使用上述的JISK5600-5-4中規(guī)定的涂膜用鉛筆劃痕試驗，用粒徑比這小的粉末制造電極的情況下，不能應用此試驗。所以在此例子中，使用用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離h(μm)求出的硬度H＝100-1000×h的硬度指標。
其結果電極的硬度在大約25～35的情況下，覆蓋膜的狀態(tài)最好，可以形成致密的厚膜。不過即使稍微偏離此范圍，仍是可以形成厚膜的范圍，在硬的方向到50左右的硬度也可以形成厚膜，在軟的方向到20左右也可以形成厚膜。但是，隨著硬度增加覆蓋膜的形成速度有變慢的傾向，在50左右的硬度下，形成厚膜相當困難。更硬的話不能形成厚膜，隨著變硬則變成對加工件側進行去除加工。此外在軟的方向上，在20左右的硬度的情況下可以形成厚膜，但未熔融的材料有增加的傾向，如果電極比20更軟，發(fā)現(xiàn)電極成分沒有充分熔融，直接附著在被加工件側的現(xiàn)象。此外，此電極硬度和覆蓋膜的狀態(tài)的關系，也會因使用的放電脈沖條件的不同產生一些變化，在使用適當?shù)姆烹娒}沖條件的情況下，也能夠擴大可以形成某種程度良好的覆蓋膜的范圍。
此外，如此實施方式2所示，如果粉末的粒徑為3μm左右(大約1μm～5μm)，適合于放電表面處理的電極硬度變高，用實施方式1所示的JIS K 5600-5-4中的涂膜用鉛筆劃痕試驗測定變得困難。因此在這里使用洛氏硬度試驗。洛氏硬度試驗是以規(guī)定的負荷按壓球，從此壓痕的形狀求出硬度的。因為負荷過高的話會造成電極的損傷，所以采用適當?shù)膹姸仁潜匾?。硬度試驗中，其他的還有威氏硬度試驗等，當然也可以測定電極的硬度，但是這種情況下存在有難以看到壓痕端部的開裂等問題，所以最好壓頭形狀為球形。
由此實施方式2，由含有大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的材料的、構成電極的粉末的平均粒徑為1～5μm的粉末，以硬度為20～50的狀態(tài)制造放電表面處理用電極，通過用此電極進行放電表面處理，可以在工件表面上形成致密的厚的覆蓋膜。
實施方式3.
將與實施方式2相同的材料的粉末變成平均1μm來制造電極。盡管是相同的材料，但通過使粉末粒徑變小，可以進一步增大適于放電表面處理的電極硬度。這種情況下，如果含有大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的材料，則也容易穩(wěn)定地形成厚膜。
這種情況下，電極的硬度為大約30～50的情況下，覆蓋膜的狀態(tài)最好，可以形成致密的厚膜。但是即使稍微偏離此范圍，也是可以形成厚膜的范圍，在硬的方向上到60左右的硬度可以形成厚膜，在軟的方向上到25左右的硬度可以形成厚膜。但是，隨著硬度增加覆蓋膜的形成速度有變慢的傾向，在60左右的硬度下，形成厚膜相當困難。再變硬的話不能形成厚膜，隨著變硬則變成去除被加工件側的去除加工。此外在軟的方向上，到25左右的硬度的情況下可以形成厚膜，但未熔融的材料有增加的傾向，如果電極比25左右更軟，發(fā)現(xiàn)電極成分沒有充分熔融，直接附著在被加工件側的現(xiàn)象。此外，此電極硬度和覆蓋膜的狀態(tài)的關系，也會因使用的放電脈沖條件的不同產生一些變化，在使用適當?shù)姆烹娒}沖條件的情況下，也能夠擴大可以形成某種程度良好覆蓋膜的范圍。此外，關于由平均粒徑小于或者等于1μm的粉末制造的電極，也能得到相同的結果。
由此實施方式3，由含有大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的材料的、構成電極的粉末的平均粒徑小于或者等于1μm的粉末，以硬度為25～60的狀態(tài)制造放電表面處理用電極，通過用此電極進行放電表面處理，可以在工件表面上形成致密的厚的覆蓋膜。
實施方式4.
在此實施方式4中，對可以使由放電表面處理方法在工件上形成的覆蓋膜變厚的放電表面處理用電極進行說明。
首先，對由構成放電表面處理用電極的粒徑尺寸引起的硬度變化進行說明。在圖2的流程圖的步驟S6的沖壓工序中，把粉末沖壓成型時，從與沖壓面或金屬模具面接觸的粉末向電極的內部傳遞壓力，此時粉末稍稍移動。這時，在粉末的平均粒徑為數(shù)十μm左右的大小的情況下，在粉末和粉末之間形成的空隙變大，與沖壓面和金屬模具面接觸的(電極表面的)粉末移動，埋入此空隙，存在于電極表面的顆粒密度增加，此部分的摩擦增大。也就是說，僅在電極表面保持對沖壓壓力的反作用力，而不向電極內部傳遞壓力。由于這個原因形成了硬度的分布。
如使用具有這樣的硬度分布的放電表面處理用電極進行處理，則變成以下兩個當中任一個的狀態(tài)。第1種情況是電極的外圍部為最佳硬度，內部過軟的情況。這種情況下，由電極的外圍部可以在工件上堆積覆蓋膜，但由其內部在工件上不能形成覆蓋膜或形成易碎的覆蓋膜。第2種情況是電極的外圍部過硬，內部軟的情況。這種情況下，因為外圍部在放電表面處理中不消耗電極，所以變成去除加工，而由其內部在工件上形成易碎的覆蓋膜。此外，電極外圍部硬到變成進行工件表面去除加工的程度的情況下，由于電極的內部被消耗，而電極外圍部不消耗，所以電極的放電一側的面變成外圍部突出的形狀，而在外圍部產生多處放電。這樣的話，容易引起放電集中，使放電變得不穩(wěn)定。這些任一種情況都是在放電表面處理中所不希望的。
所以，對用粒徑小的粉末制造的放電表面處理用電極的硬度和覆蓋膜的形成進行了試驗。在這里，僅使用平均粒徑1.2μm的合金粉末，按圖2所示的順序制造了50mm×11mm×5.5mm形狀的放電表面處理用電極。此時使用的合金粉末是Cr25wt％、Ni10wt％、W7wt％、C0.5wt％、其余為Co的比例的合金。此外，除了這樣組成的合金粉末以外，也可以使用Mo28wt％、Cr17wt％、Si3wt％、其余為Co的比例的合金、或者Cr28wt％、Ni5wt％、W19wt％、其余為Co的比例的合金等。在圖2的步驟S6的沖壓工序中，以67MPa的壓力將粉末壓縮成型，此外，為了得到具有不同硬度的電極，在步驟S7的加熱工序中，在730℃和750℃的各個溫度下，在真空爐中把粉末壓縮體加熱一小時。
首先，研究了改變加熱溫度而制造的各個電極的硬度。此外，在此實施方式4中，作為電極的硬度使用電極的壓縮強度。圖9是簡要表示測定電極的壓縮強度的試驗裝置的照片。由圖9所示的試驗裝置，以每秒1N的比例增加作用在電極上的負荷力，用電極上部的測力傳感器(Load Cell)測定作用在電極(Electrode)上的力。因為當達到某個力則在電極表面形成龜裂，再釋放負荷力，所以用形成此龜裂前的力計算出電極的壓縮強度。其結果為，在730℃加熱的電極的壓縮強度為100MPa，在750℃加熱的電極的壓縮強度為180MPa。
接下來，對用合金粉末制造的電極的壓縮強度和覆蓋膜厚度的關系進行說明。此時的放電表面處理條件為，峰值電流設為10A，放電持續(xù)時間(放電脈沖寬度)設為4μs。
圖11是表示在上述條件下進行放電表面處理時，電極的壓縮強度和覆蓋膜厚度的關系的圖示。在這個圖11中，橫軸表示放電表面處理用電極的壓縮強度(MPa)，縱軸表示用具有在橫軸表示的壓縮強度的放電表面處理用電極進行放電表面處理的情況下，在工件表面形成的覆蓋膜厚度(mm)。此外，縱軸的覆蓋膜厚度小于0mm的值表示不形成覆蓋膜，而是對表面進行切削的去除加工。如此圖所示，在放電表面處理用電極的壓縮強度為100MPa的情況下，可以在工件表面上進行堆積加工，而在壓縮強度為180MPa的情況下，變成工件表面的去除加工。特別是，為了在工件表面上形成厚度大于或者等于0.2mm的厚的覆蓋膜，電極的壓縮強度必須小于或者等于100MPa。此外，如果電流的峰值和放電時間增加，由于僅僅使從電極提供的電極粉末的量增加，而從電極奪取電極粉末的力不增加，所以在其他的加工條件下也成為與圖11相同的結果。
將粉末壓縮成型制造的放電表面處理用電極的壓縮強度，由單位體積中含的顆粒和顆粒的結合數(shù)量決定。當平均粒徑變大時，單位體積中含的顆粒和顆粒的結合數(shù)減少，所以壓縮強度降低。換句話說，意味著如果平均粒徑相同，當使壓縮強度小于或者等于可以形成厚的覆蓋膜的某個值時，無論什么材質都可以形成厚的覆蓋膜。例如，對此電極硬度的研究后發(fā)現(xiàn)，在由平均粒徑1μm的合金粉末的粉末壓縮體電極進行的放電表面處理中，作為用于形成適當?shù)母采w膜的電極評價的一個指標，以使壓縮強度小于或者等于100MPa的方式進行管理是重要的，作為可以形成厚的覆蓋膜的電極評價指標的壓縮強度，如果平均粒徑相同，即使材質改變，它也不變。但是，改變材質的情況下，用于制造電極的加熱溫度和沖壓壓力等的成型條件必須改變。
從以上說明可知，左右用放電表面處理是否可形成厚的覆蓋膜的主要因素之一是電極的硬度。即，在使用平均粒徑約為1μm的粉末的情況下，如果用改變壓縮成型時的壓力或加熱溫度而制造壓縮強度小于或者等于100MPa的放電表面處理用電極進行放電表面處理，則在工件表面上可以形成厚的覆蓋膜。由放電產生的力的作用，拉開電極粉末，此力所及的范圍為φ數(shù)十μm～φ數(shù)mm。也就是說，在此數(shù)量級的大小中知道電極的強度是必要的，因此可以掌握電極的宏觀硬度的壓縮強度是最合適的。
并且在電極的粉末粒徑變小的情況下，即使用相同的沖壓壓力、相同的加熱溫度制造電極，雖然單位體積的顆粒數(shù)增加，一個顆粒與它周圍的顆粒的結合面數(shù)量不變，但由于單位體積內含的總結合面數(shù)增加，所以電極變硬。
近年來，粉末成型技術發(fā)展，可以制造具有10nm～100nm平均粒徑粒徑的金屬粉末或陶瓷粉末。所以對使用平均粒徑50nm的Ni粉末制造放電表面處理用電極的情況下的壓縮強度和覆蓋膜厚度的關系進行了試驗。此外，在用平均粒徑是納米數(shù)量級的粉末制造電極的情況下，由于僅通過沖壓就能得到具有足夠強度的電極，所以可以省略圖2的步驟S7的加熱工序，在本例中省略了加熱工序。此外，以制造的電極進行放電表面處理的放電脈沖條件，與上述的圖10所示的條件相同。試驗的結果確認了，在壓縮強度小于160MPa的情況下，可以在工件表面進行堆積加工，而大于或者等于這個壓縮強度的情況下，就變成工件表面的去除加工。
在這里，考察平均粒徑50nm的Ni粉末的電極硬度后發(fā)現(xiàn)，在由Ni粉末的粉末壓縮體電極的放電表面處理中，作為用于適當?shù)母采w膜形成的電極評價的指標，以使壓縮強度小于或者等于160MPa的方式進行管理是重要的。
如上所述，把粉末壓縮成型制造電極的壓縮強度由單位體積中包含的顆粒和顆粒的結合數(shù)量決定。如果平均粒徑變小，由于單位體積中含的顆粒和顆粒的結合數(shù)量增加，所以壓縮強度提高。此外，如上所述，在用平均粒徑50nm的Ni粉末的粉末壓縮體電極進行的放電表面處理中，發(fā)現(xiàn)作為用于適當?shù)母采w膜形成的電極評價的指標，以使壓縮強度小于或者等于160MPa的方式進行管理是重要的。如果與平均粒徑為1.2μm的情況下的結果結合起來考察，則意味著對應于平均粒徑，可以形成厚的覆蓋膜的電極強度不同。此外作為用于適當?shù)匦纬筛采w膜的電極評價的一個指標的壓縮強度的值，如果平均粒徑相同，則與電極的材質無關。因此由平均粒徑小的粉末構成的放電表面處理用電極，在弄清楚能否堆積厚的覆蓋膜時，也可以增加它的壓縮強度。
此外，作為其他的電極材料，使用平均粒徑3μm的Co粉末進行相同的試驗時確認了，可以堆積覆蓋膜的臨界電極壓縮強度為50MPa左右。這種情況下也確認了，左右用放電表面處理是否可形成厚的覆蓋膜的主要原因之一是電極的硬度。也就是說確認了，如果使用平均粒徑3μm的粉末，變更壓縮成型時的壓力或加熱溫度，制造壓縮強度小于或者等于50MPa的電極，用此電極進行放電表面處理，則在工件表面上可以形成厚的覆蓋膜。
這種情況下，由于粉末壓縮成型制造的電極的壓縮強度是由單位體積中包含的顆粒和顆粒的結合數(shù)目決定，所以作為用于適當?shù)母采w膜形成的電極評價的指標的壓縮強度值，如果平均粒徑相同，則與電極材料的材質無關。因此由平均粒徑大的粉末構成的放電表面處理用電極，在弄清楚能否堆積厚的覆蓋膜時，需要使此壓縮強度變小。
圖11是表示平均粒徑和可以堆積厚覆蓋膜的電極壓縮強度的關系的圖示。在這個圖11中，橫軸以對數(shù)刻度表示構成放電表面處理用電極的粉末的平均粒徑(μm)，縱軸表示可以在工件表面上形成覆蓋膜的電極的壓縮強度即堆積臨界壓縮強度(MPa)。如此圖所示，平均粒徑越小，堆積臨界壓縮強度越大。
由這個實施方式4，通過使用以平均粒徑為1μm的粉末作為原料，以壓縮強度小于或者等于100Mpa制造的放電表面處理用電極，進行放電表面處理，可以在工件上形成在高溫環(huán)境下有潤滑性的致密的厚膜。此外，通過使用在平均粒徑為50nm的粉末的情況下，以壓縮強度小于或者等于160Mpa，或在平均粒徑為3μm的粉末的情況下，以壓縮強度小于或者等于50MPa制造的放電表面處理用電極，進行放電表面處理，可以在工件上形成在高溫環(huán)境下有潤滑性的致密的厚膜。
并且，由這個實施方式4，制造的放電表面處理用電極被用于放電表面處理中時，可以用它的壓縮強度來評價是否能在工件上堆積厚的覆蓋膜。因此可以適用于在相同的條件下，一次大量制造放電表面處理用電極的情況下的電極評價方法。具體說，將從在相同條件下一次大量制造的電極中抽出的一個或幾個電極的壓縮強度的測定結果，作為同時制造的電極的評價。由此，即使在電極大量生產的情況下，也可以對所有的電極質量進行管理。
實施方式5.
在這個實施方式5中說明，在使用金屬粉末作為粉末壓縮體電極的放電表面處理中，進行不使表面粗糙度降低而穩(wěn)定的放電，可以堆積厚的覆蓋膜的放電表面處理用電極。
如實施方式1～3說明的那樣，為了由放電表面處理在工件表面上形成厚膜，在電極材料中添加不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料的材料條件是重要的。但是，僅僅是簡單地在電極中加入不形成碳化物的材料或難以形成碳化物的材料，在工件表面上形成的厚膜中殘留有孔洞，存在有難以形成致密覆蓋膜的問題。所以，在此實施方式5中，對用于形成厚膜而且致密的覆蓋膜所必要的技術進行說明。
在這里，以含Cr30％、Ni3％、Mo2％、W5％、Fe3％等的Co基合金(以下簡稱為Co合金)為例進行說明。此Co合金粉末使用市場上出售的產品。此外，作為Co合金，只要使用如含Cr25％、Ni 10％、W7％等的Co基合金或者含Cr20％、Ni 10％、W15％等的Co基合金等，包含Co作為基礎的合金就可以。
用平均粒徑為3μm左右的Co合金粉末，按照上述圖2的工序制造放電表面處理用電極。此時在步驟S6中的沖壓工序的沖壓壓力可以為大約93～280MPa。這是因為，如果大于或者等于這個壓力的話，粉末被壓碎，電極的硬度產生波動，或沖壓時在電極上產生空氣裂紋。
當使用以上制造的Co合金粉末構成的放電表面處理用電極進行放電表面處理時，在工件表面可以形成Co合金的覆蓋膜。但是，根據(jù)本發(fā)明人的試驗看出，覆蓋膜的性能受到作為電極材料的粉末在電極中占的比例的影響很大。由于電極由粉末壓縮成型而制成，為空隙多的狀態(tài)。如果此空隙過多，電極強度變弱，由放電脈沖不能正常提供電極材料。例如，因放電的沖擊，產生電極在大范圍內崩潰的現(xiàn)象。另一方面，如果空隙過少，電極材料過于牢固接觸，產生由放電脈沖提供電極材料變少的現(xiàn)象，不能形成厚膜。
在這里使用的平均粒徑為3μm左右的粉末是把粒徑數(shù)十μm的粉末粉碎后制造的，是具有粒徑的粒度分布以3μm為峰值的粉末。在把這樣的某種程度均勻的粒徑的粉末壓縮成型后制造電極的情況下，根據(jù)發(fā)明人的試驗，對于可以形成良好的覆蓋膜的電極，其電極材料占電極體積的體積比例(剩余的成為空隙)為25％～50％的范圍。但是，在電極材料的體積的比例(下面稱為電極材料體積的比例)為25％的情況下，作為電極相當軟，強度有不足的傾向。相反，電極材料體積的比例為50％的情況下，作為電極相當硬，發(fā)現(xiàn)一部分產生空氣裂紋的情況。這種情況下的電極材料體積的比例造成的覆蓋膜的狀態(tài)的概略示于表1。但是，此比例因粉末粒徑的分布等會多少有一些變化，例如，使用粒徑分布寬的粉末的情況下，電極的空隙率(＝(100-電極材料體積的比例)％)有變小的傾向。相反使用粒徑分布窄的粉末的情況下，電極的空隙率有變大的傾向。
表1

另一方面，在混合粒徑不同的粉末的情況下，例如，在上述例子中使用的粒徑為3μm左右的粉末中，混合粒徑6μm左右的粉末的情況下，對于可以形成良好覆蓋膜的電極，電極材料體積占電極體積的比例為40％～65％的范圍。但是，電極材料體積的比例為40％的情況下，作為電極相當軟，強度有不足的傾向。相反在電極材料體積的比例為65％的情況下，作為電極相當硬。這種情況下的電極材料體積的比例造成的覆蓋膜的狀態(tài)的概略示于表2。
表2


由這個實施方式5，由于使用考慮了電極材料占電極體積的體積比例的放電表面處理用電極，進行放電表面處理，所以即使使用以金屬粉末作為原料制造的放電表面處理用電極，也能在工件上形成沒有孔洞的致密的覆蓋膜。
此外，在上述的專利文獻2中記載了，在可以用非常高的壓力形成的陶瓷的電極中，使用壓縮成型到理論密度的50％～90％的電極，但不是如本實施方式5那樣形成致密的金屬的厚膜，其技術范圍、用途、效果也不同。
實施方式6.
在本實施方式6中，對在使用將金屬粉末壓縮成型后制造的放電表面處理用電極的放電表面處理中，堆積厚的覆蓋膜的放電表面處理進行說明。
在以圖2所示的工序制造的放電表面處理用電極中，在粉末和粉末結合強的情況下，粉末之間的熱傳遞變得順暢，也就是導熱率變大，相反，在粉末和粉末結合弱的情況下，粉末之間的熱傳遞不能順暢進行，也就是導熱率變小。如果提高加熱溫度，促使粉末和粉末的金屬相結合，電極的導熱率變大。相反，如果降低加熱溫度，幾乎不能促使粉末和粉末的金屬相結合，電極的導熱率變小。
在電極的導熱率(單位長度、單位溫度相當?shù)哪芰?小的情況下，由于局部變成高溫，由放電的熱可以一瞬間使電極材料氣化。由此爆炸力電極的熔融部分或固體部分剝離，從電極脫離的電極材料被堆積在工件表面。另一方面，在電極的導熱率大的情況下，由于熱容易擴散，難以生成熱區(qū)，電極材料幾乎不氣化。因此不產生爆炸力，幾乎不能提供電極材料。根據(jù)以上情況，為了在工件表面形成厚的覆蓋膜，必須使比由放電的熱引起的構成工件的材料的去除量多的電極材料堆積在工件上，因此放電表面處理用的電極的導熱率必須小。
下面對使放電表面處理用電極的導熱率減小進行說明。按照圖2的工序，僅用平均粒徑1.2μm的合金粉末，制造50mm×11mm×5.5mm的形狀的放電表面處理用電極。此時使用的合金粉末為Cr25wt％、Ni10wt％、W7wt％、C0.5wt％、其余為Co的比例的合金。此外，除了這樣組成的合金粉末，也可以使用Mo28wt％、Cr17wt％、Si3wt％、其余為Co的比例的合金、或Cr28wt％、Ni5wt％、W19wt％、其余為Co的比例的合金等。此外，在圖2的步驟S6的沖壓工序中，用67MPa的壓力把粉末壓縮成型，此外為了得到具有不同硬度的電極，在步驟S7的加熱工序中，在730℃和750℃的各個溫度下，在真空爐中把粉末壓縮體加熱一小時。此外，放電表面處理在與實施方式4相同的放電脈沖條件下進行。
首先，用激光閃光法對改變加熱溫度制造的各個電極的導熱率進行研究。其結果是，以730℃加熱的電極的導熱率為10W/mK，以750℃加熱的電極的導熱率為12W/mK。
圖12是表示使用導熱率不同的放電表面處理用電極進行5分鐘放電表面處理的情況下，在工件表面形成的覆蓋膜厚度和放電表面處理用電極的導熱率的關系的圖示。在這個圖12中，橫軸表示放電表面處理用電極的導熱率(W/mK)?？v軸表示用具有橫軸所示的導熱率的放電表面處理用電極進行放電表面處理情況下，在工件表面形成的覆蓋膜厚度(mm)。在縱軸的覆蓋膜厚度值為負的情況下，表示去除加工。如此圖所示，在使加工時間相同的情況下，導熱率越小覆蓋膜的厚度越厚。此外如果使電極的導熱率大于或者等于11.8W/mK，則變成對工件表面進行去除的去除加工。由此，利用試驗發(fā)現(xiàn)，為了形成厚的覆蓋膜，電極的導熱率必須小于或者等于11.8W/mK。特別是為了形成大于或者等于0.2mm的厚的覆蓋膜，電極的導熱率要小于或者等于10W/mK。
放電表面處理后，如果觀察導熱率為12W/mK的放電表面處理用電極產生放電的表面，可以確認作為電極的粉末熔融后再凝固結果的金屬光澤。也就是產生放電的表面不是粉末之間稍微結合的粉末壓縮體，而是金屬粉末熔融后變成相互粘結形成的再凝固的固體。另一方面，導熱率10W/mK的放電表面處理用電極的產生放電的表面的狀態(tài)觀察不到光澤。
這樣，如果導熱率大于或者等于10W/mK，則由于在電極上不形成熱區(qū)，電極和電弧柱的接觸部分幾乎不氣化，所以爆炸力變小，在電極上形成的熔融區(qū)域不能全部除去，殘留在電極表面。并且，由于反復放電，此熔融區(qū)域被蓄積，在電極表面形成熔融、再凝固的金屬層。如果形成這樣的金屬層，則沒有從電極向工件轉移的電極粉末，會變成去除工件表面的去除加工。
此外，在此實施方式，6中對具有上述組成的合金粉末的情況進行了說明，但用Co合金粉末、Ni合金粉末或Fe合金粉末同樣制造使導熱率小于或者等于10W/mK的電極，用它進行放電表面處理的話，也可以形成厚的覆蓋膜。
電極是把粉末壓縮成型的粉末壓縮體，決定(支配)電極導熱率的不是電極粉末的材質，而是粉末和粉末的結合狀態(tài)。因此對于所有的材料，制造小于或者等于這個導熱率(10W/mK)的電極，都可以在工件上形成厚的覆蓋膜。例如，即使使用導熱率好的Cu(約300W/mK)或Al(200W/mK)，用此粉末制造的電極的導熱率滿足上述的導熱率(10W/mK)的話，也可以在工件表面上形成厚的覆蓋膜，如其導熱率大于或等于上述導熱率的話，則在工件上不能形成覆蓋膜。
由本實施方式6，以試驗證明了用導熱率小于或者等于10W/mK的電極可以形成厚的覆蓋膜，證明了把此值作為用于形成厚的覆蓋膜的電極必要的指標使用是有用的。這樣，使用導熱率作為電極的指標，具有可以簡單評價可以形成厚的覆蓋膜的電極的優(yōu)點。
此外，關于放電加工用的電極的導熱率，在特開昭54-124806號公報中記載了使電極的導熱率小于或者等于0.5Kcal/em·sec·℃的技術。但是，此特開昭54-124806號公報記載的發(fā)明是避免電極的消耗，以把電極形狀復制加工到工件11上為目的的放電加工的技術，不是如本發(fā)明這樣的在工件上形成覆蓋膜的放電表面處理用電極的技術。
此外，在特開昭54-124806號公報中沒有導熱率下限值的記載，但是現(xiàn)在知道，在使電極的導熱率減小(例如10W/mK)的情況下，在電極上形成熱區(qū)，消耗電極，不能實現(xiàn)復制加工形狀的放電加工的目的。即，與主動地消耗電極，在工件表面上形成覆蓋膜的本實施方式6這樣的放電表面處理相比，其目的和方法有很大不同。并且，0.5Kcal/cm·sec·℃(＝209303W/mK)這個值也太大，遠遠超出現(xiàn)在導熱率最高的純銅的值398W/mK。
由此實施方式6，由于用導熱率小于或者等于10W/mK的放電表面處理用電極進行放電表面處理，所以即使用以金屬粉末作為原料制造的放電表面處理用電極，也能在工件上形成厚的覆蓋膜。
如以上說明所述，由本發(fā)明，因為對應粉末的粒徑，使放電表面處理用電極的硬度、其壓縮強度、電極材料占其體積的體積比例、或其導熱率收斂在規(guī)定的范圍內進行制造，用該電極進行放電表面處理，所以可以在工件上形成厚的致密的覆蓋膜。
實施方式7.
在此實施方式7中，作為電極的評價方法，對用規(guī)定的條件實際產生連續(xù)放電，從電極的消耗量、處理時間、形成的覆蓋膜厚度，對電極的好壞進行評價的方法進行說明。
將實施方式4所示的合金粉末(粉碎成平均粒徑1.2μm的粉末)壓縮成型，制造了50mm×11mm×5.5mm形狀的放電表面處理用電極。此電極的制造工序與實施方式4相同。這樣制造的電極是通過對粉末粒徑、制造條件進行管理而制造的，但有時根據(jù)制造時的氣溫或濕度的不同、粉末的粉碎狀態(tài)、蠟和粉末的混合狀態(tài)等不同，會產生波動。前面已經就用電極的硬度等對這樣的波動進行管理的方法進行了說明，但除了此方法以外，也可以使用電極直接進行覆蓋膜的形成而研究。
圖13A～圖13C是用于說明通過成膜試驗判斷電極的好壞的方法的概略。在這些圖中，對與在實施方式1的圖1中使用的相同的構成要素采用相同的標號。由于是用于說明判定方法概略的圖，所以省略了電源和驅動軸等的構成要素。
在此實施方式7的電極評價方法中，用上述制造的電極通過規(guī)定量的放電表面處理形成覆蓋膜。上述的電極的情況下，從處理的難易程度考慮最好將11mm×5.5mm的面設置為放電面，也可以設置另外的面為放電面。首先，如圖13A所示，進行此電極12和工件11之間的定位。然后，如圖13B所示，開始放電，進行覆蓋膜形成。接著，如圖13C所示，在工件11上形成覆蓋膜14。在圖13B和圖13C中，符號17表示放電的電弧柱。在這里，將電極12向圖的Z軸向下方向驅動的距離保持為規(guī)定的值，測定成膜形成時間和形成的覆蓋膜厚度。此外，在Z軸方向的進給量定為2mm。由于把電極向Z軸方向推進2mm，所以覆蓋膜形成后的電極消耗量(長度)為2mm+(形成的覆蓋膜厚度)+(放電間隙)。放電間隙為大約數(shù)10～100μm。此外放電表面條件定為峰值電流ie＝10A、放電持續(xù)時間(放電脈沖時間)te＝4μs。實際進行成膜試驗的結果示于表3。
表3

在此表3中，電極編號是對進行試驗的電極的編號，覆蓋膜形成時間表示放電表面處理時間，覆蓋膜厚度表示在覆蓋膜形成時間內形成的覆蓋膜的厚度，抗拉強度表示在工件11上形成的覆蓋膜的上表面以粘接劑粘接試驗片，用拉伸試驗機對工件和粘在覆蓋膜上的試驗片進行拉伸試驗，覆蓋膜斷裂的壓力。
電極編號No.1的電極覆蓋膜形成時間為16分鐘，此時的覆蓋膜厚度為0.35mm，電極編號No.3、4也幾乎相同。電極標號No.2的電極與電極編號No.1相比，覆蓋膜形成時間長到20分鐘，但覆蓋膜的厚度小。相反，電極編號No.5覆蓋膜形成時間短到13分鐘，覆蓋膜厚度為0.30mm。無論處理時間比一般的時間(16分鐘)長還是短，用這些電極形成的覆蓋膜的強度都有降低的傾向，可以看出處理時間和可以形成的覆蓋膜厚度存在最佳值。此最佳值因電極材質、電極形狀、處理條件等而不同，但從以規(guī)定條件進行覆蓋膜形成的情況下的覆蓋膜形成時間和覆蓋膜厚度，可以判斷電極的好壞。此判斷的基準，例如，可以將平均處理時間的正負10％判斷為好，超出此范圍的判斷為不好等。
此外，用覆蓋膜的厚度也可以進行同樣的判斷。例如在上述試驗中，使電極的進給量為規(guī)定的值進行試驗，使處理的時間為規(guī)定時間，把此時的覆蓋膜厚度作為判斷的基準，可以將平均值的正負10％判斷為好，超出此范圍的判斷為不好。
由本實施方式7，在工件上由電極在規(guī)定條件下形成覆蓋膜時，使用覆蓋膜形成時間或覆蓋膜厚度，可以判斷電極的好壞。
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進行的放電表面處理裝置。
權利要求
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有5～10μm的平均粒徑，同時作為用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分，含有大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分，前述電極以這樣的方式成型，即，使得用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到的硬度為B～8B范圍內的硬度。
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有1～5μm的平均粒徑，同時含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，并以以下硬度成型，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為20～50范圍的硬度。
3.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有小于或者等于1μm的平均粒徑，同時含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，并以以下硬度成型，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為25～60范圍的硬度。
4.如權利要求1～3中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述不形成或難以形成碳化物的成分從Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn中選擇。
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放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極的壓縮強度小于或者等于160MPa。
6.如權利要求5所述的放電表面處理用電極，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑是1μm的情況下，前述電極的壓縮強度小于或者等于100MPa。
7.如權利要求5所述的放電表面處理用電極，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑是3μm的情況下，前述電極的強度小于或者等于50MPa。
8.如權利要求5所述的放電表面處理用電極，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑是50nm的情況下，前述電極的強度小于或者等于160MPa。
9.如權利要求5～8中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，作為構成前述電極的粉末，包含Co粉末、Co合金粉末、Ni粉末或Ni合金粉末中的任一種。
10.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將作為金屬或者金屬化合物的粉末的電極材料壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使電極和被加工件之間產生放電，利用其放電能量，在前述被加工件表面形成由前述電極材料或前述電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極材料占前述電極體積的體積比例為25％～65％。
11.如權利要求10所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述電極材料含有大于或者等于40體積％的難以形成碳化物的材料。
12.如權利要求10或11所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述電極材料是平均粒徑小于或者等于3μm的金屬粉末或金屬化合物的粉末。
13.如權利要求10～12中任一項所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述電極材料是含Cr、Ni或W的以Co為基礎的Co合金。
14.一種放電表面處理用電極，是在以下放電表面處理中使用的放電表面處理用電極，該放電表面處理是以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其放電能量，在被加工件表面形成由電極材料或電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，導熱率小于或者等于10W/mK。
15.如權利要求14所述的放電表面處理用電極，其特征在于，使用平均粒徑小于或者等于3μm的、通過把的前述金屬粉末或前述金屬化合物的粉末粉碎得到的更細的粉末。
16.如權利要求14或15所述的放電表面處理用電極，其特征在于，前述金屬化合物的粉末是Co合金、Ni合金或Fe合金中的任一個。
17.一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1工序，該工序將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末粉碎；第2工序，該工序把粉碎了的前述粉末凝聚成的塊篩選，使其分解成小于或者等于極間距離的大?。灰约暗?工序，該工序使述篩選后的粉末成為規(guī)定形狀，用93～278MPa的壓力進行壓縮成型。
18.如權利要求17所述的放電表面處理用電極，其特征在于，還包含以下工序第4工序，該工序將前述壓縮成形的粉末壓縮體，以根據(jù)前述粉末的成分確定的溫度加熱。
19.一種放電表面處理方法，以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有5～10μm的平均粒徑，同時含有用于在前述被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，以用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到的硬度為B～8B范圍內的硬度的方式成型為電極，使用該電極形成前述覆蓋膜。
20.一種放電表面處理方法，以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有1～5μm的平均粒徑，同時含有用于在前述被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，并以以下硬度成型為電極，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為20～50范圍的硬度，使用該電極形成前述覆蓋膜。
21.一種放電表面處理方法，該放電表面處理方法是在以下放電表面處理中使用，該放電表面處理是以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述粉末具有小于或者等于1μm的平均粒徑，同時含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，并以以下硬度成型，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為25～60范圍的硬度，使用該電極形成前述覆蓋膜。
22.如權利要求19～21中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述不形成或難以形成碳化物的成分從Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn之中選擇。
23.一種放電表面處理方法，以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用具有小于或者等于160MPa的壓縮強度的電極形成前述覆蓋膜。
24.如權利要求23所述的放電表面處理方法，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為1μm的情況下，前述電極的強度小于或者等于100MPa。
25.如權利要求23所述的放電表面處理方法，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為3μm的情況下，前述電極的強度小于或者等于50MPa。
26.如權利要求23所述的放電表面處理方法，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為50nm的情況下，前述電極的強度小于或者等于160MPa。
27.如權利要求23～26中任一項所述的放電表面處理方法，其特征在于，作為構成前述電極的粉末，包含Co粉末、Co合金粉末、Ni粉末或Ni合金粉末中的任一個。
28.一種放電表面處理方法，以將作為金屬或者金屬化合物的粉末的電極材料壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其放電能量，在前述被加工件表面形成由前述電極材料或前述電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用前述電極材料占前述電極體積的體積比例為25％～65％的電極形成前述覆蓋膜。
29.如權利要求28所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述電極材料含有大于或者等于40體積％的難以形成碳化物的材料。
30.如權利要求28或29所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述電極材料是平均粒徑小于或者等于3μm的金屬粉末或金屬化合物的粉末。
31.如權利要求28～30所述的放電表面處理方法，其特征在于，前述電極材料是含Cr、Ni或W的以Co為基礎的Co合金。
32.一種放電表面處理方法，以將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體作為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生脈沖狀放電，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，使用導熱率小于或者等于10W/mK的電極形成前述覆蓋膜。
33.如權利要求32所述的放電表面處理方法，其特征在于，構成前述電極的粉末是Co合金、Ni合金或Fe合金中的任一個。
34.如權利要求32所述的放電表面處理方法，其特征在于，在前述電極和前述被加工件之間提供脈沖寬度為4～100μs、峰值電流為5～30A的脈沖狀電流。
35.一種放電表面處理裝置，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成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極是，將含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物的平均粒徑為5～10μm的粉末，以用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到硬度為的B～8B范圍的硬度的方式成型的。
36.一種放電表面處理裝置，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成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極是，將含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物的平均粒徑為1～5μm的粉末，以以下硬度成型，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為20～50范圍的硬度。
37.一種放電表面處理裝置，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成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極是，將含有用于在被加工件上形成覆蓋膜的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物的平均粒徑小于或者等于1μm的粉末，以以下硬度成型，該硬度是在用1/4英寸的鋼球以15kgf按壓時的壓入距離為h(μm)時求出的硬度H＝100-1000×h中，為25～60范圍的硬度。
38.如權利要求35～37中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述不形成碳化物或難以形成碳化物的成分從Co、Ni、Fe、Al、Cu、Zn之中選擇。
39.一種放電表面處理裝置，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極具有小于或者等于160MPa的壓縮強度。
40.如權利要求39所述的放電表面處理裝置，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為1μm的情況下，前述電極的壓縮強度小于或者等于100MPa。
41.如權利要求39所述的放電表面處理裝置，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為3μm的情況下，前述電極的強度小于或者等于50MPa。
42.如權利要求39所述的放電表面處理裝置，其特征在于，在構成前述電極的主要成分的粉末的平均粒徑為50nm的情況下，前述電極的強度小于或者等于160MPa。
43.如權利要求39～42中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，作為構成前述電極的粉末，包含Co粉末、Co合金粉末、Ni粉末或Ni合金粉末中的任一個。
44.一種放電表面處理裝置，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極是使前述電極材料占前述電極體積的體積比例為25％～65％的電極。
45.如權利要求44所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電極材料含有大于或者等于40體積％的難以形成碳化物的材料。
46.如權利要求44或45所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電極材料是平均粒徑小于或者等于3μm的金屬粉末或金屬化合物的粉末。
47.如權利要求44～46中任一項所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述電極材料是含Cr、Ni或W的以Co為基礎的Co合金。
48.一種放電表面處理裝置，將金屬或者金屬化合物的粉末壓縮成型的粉末壓縮體構成的電極，和要形成覆蓋膜的被加工件配置在加工液中或在氣體中，利用使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生脈沖狀放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，前述電極具有小于或者等于10W/mK的導熱率。
49.如權利要求48所述的放電表面處理裝置，其特征在于，使用平均粒徑小于或者等于3μm的、通過把前述金屬粉末或前述金屬化合物的粉末粉碎得到的更細的粉末。
50.如權利要求48或49所述的放電表面處理裝置，其特征在于，前述金屬化合物的粉末是Co合金、Ni合金或Fe合金中的任一個。
51.一種放電表面處理用電極的評價方法，該評價方法用于以下放電表面處理中，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為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，對前述電極逐漸加壓規(guī)定的負荷，基于前述電極表面剛發(fā)生龜裂之前的壓縮強度，評價電極能否在前述被加工件表面形成規(guī)定覆蓋膜。
52.一種放電表面處理用電極的評價方法，該評價方法用于以下放電表面處理中，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為電極，在加工液中或在氣體中，使前述電極和被加工件之間產生放電，利用其能量，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的能量反應后的物質組成的覆蓋膜，其特征在于，根據(jù)由前述電極在前述被加工件上以規(guī)定的條件形成覆蓋膜時的覆蓋膜形成時間或覆蓋膜厚度，判斷前述電極的好壞。
全文摘要
以將金屬、金屬化合物或陶瓷的粉末壓縮成型的粉末壓縮體為電極(12)，使電極(12)和被加工件(11)之間產生放電，利用此能量，在前述被加工件(11)的表面形成由電極材料或電極材料利用放電的能量反應后的物質組成的覆蓋膜(14)的放電表面處理，用于以上處理的放電表面處理用電極(12)中，粉末具有5～10μm的平均粒徑，同時含有用于在被加工件(11)上形成覆蓋膜(12)的成分和大于或者等于40體積％的不形成或難以形成碳化物的成分的混合物，以用涂膜用鉛筆劃痕試驗得到的硬度為B～8B范圍內的硬度成型。
文檔編號B22F5/00GK1798872SQ20048001536
公開日2006年7月5日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權日2003年6月5日
發(fā)明者后藤昭弘, 秋吉雅夫, 松尾勝弘, 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