[发明专利]电火花烧蚀切割硬质合金用的金属丝电极

说明书

本发明涉及电火花烧蚀切割硬质合金的方法和金属丝电极，该金属丝电极具有一根芯和至少一层围绕芯并且在切割时磨损的防护层。

术语“硬质合金”是指金属-陶瓷-复合物，例如WC/Co复合物，这种材料的特点是硬度高，耐磨性好，尤其是在高温下使用时。这种硬质合金由碳化物组成，该碳化物以粘结剂如Co,Ni保持在结构中。粘结剂的含量最多为35％(重量)。首先，粘结剂是必需的，以便粘结碳化物陶瓷组分并且使硬质合金在机械负荷下具有所需的韧性。使硬质合金具有极高硬度和韧性的碳化物属于陶瓷类材料，它们具有很高的抗腐蚀性，但是极其易碎。

为了制备高精度的刀具或基体材料，必须借助于常规方法例如通过研磨或电火花烧蚀加工硬质合金块。近年来，电火花烧蚀因其精度高，通用性好，自动化程度高并且加工生产成本低而越来越快地被接受。

但是，电火花烧蚀切割硬质合金存在的问题是还在未经烧蚀的硬质合金锭的表面上出现点状腐蚀等现象。这种点状腐蚀现象在硬质合金锭的表面上或直接在硬质合金块的表面下产生许多小孔。这种点状腐蚀现象不总是能单靠肉眼鉴别的，硬质合金锭的表面从外部看起来是完好无损的。但是，如有问题的部位一旦承受磨损负荷，早先被覆盖的孔便显露出来。该孔是因硬质合金受到腐蚀产生的。在里涉及到电化学过程，该过程对浸入含水电介质中的块的整个表面进行腐蚀。腐蚀造成硬质合金金属相被侵蚀，并造成硬质合金中所含的金属从其中释放到电介质中。

硬质合金的电化学腐蚀以从硬质合金结构表面开始遭到破坏来说明。这归因于硬质合金中所含的粘结剂和某些情况下其他金属的溶解。对此，其原因是有第二种贵金属存在，它们的标准电极电位要比硬质合金中腐蚀金属的高。在这种情况下，电化学腐蚀在电化学腐蚀槽的阳极上发生，并在有电解质(电介质)的存在下发生这种腐蚀。这些条件是在电火花烧蚀切割硬质合金时存在的。

本发明的目的是提供一种金属丝电极，采用这种金属丝电极避免了尤其是硬质合金块的未锓蚀的表面的腐蚀。

本发明的目的是通过以下方式实现的：选择一种金属丝电极用于电火花烧蚀切割硬质合金，该金属丝电极的磨损防护层由金属或金属合金组成，它们没有硬质合金中含有的粘结剂那么惰性，这种金属或金属合金的电极电位按标准氢电极计小于或等于φ₀=-0.28V。因此，在切割时由于金属丝电极防护层的磨损而使防护层的金属颗粒溶解并残留在电介质中。但是，因为这种金属颗粒没有硬质合金中含有的金属那么惰性，所以一旦金属颗粒与硬质合金块发生接触，便不会发生电化学腐蚀，即不发生硬质合金的点状腐蚀。因此也就避免了硬质合金锭的点状腐蚀现象发生。

一般，硬质合金块含有钴粘结剂。钴具有的电极电位按标准氢电极计约为φ₀=-0.28V。磨损防护层中含有的金属或磨损防护层中含有的金属合金也具有有利的电极电位，其值小于或等于φ₀=-0.28V。这里，也可采用诸如铝、镁、锌或铁类的金属。

根据本发明，金属丝电极的芯可以由铜合金或铜组成。在这种芯上涂覆由钢组成的至少部分磨损的防护层。根据本发明，在钢层上可涂覆有锌层。使用这种金属丝电极时应仅使防护层受到磨损，而不能使芯受到磨损。