[发明专利]H13钢的电火花强化层制备技术

摘要

本发明公开了一种制备H13钢高硬度电火花强化层的技术。H13钢的高硬度电火花强化层制备技术，主要包括以下关键步骤选择电极，制备混粉，确定最佳峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隙值。本发明采用YG8硬质合金电极，混粉为高压去离子水雾中混入Al粉，Al粉粒度为55～80um，浓度为20g/L。加工峰值电流为14A，脉冲宽度为30~50μs，脉冲间隙为小于150μs，获得的强化层平均显微硬度达到800HV以上。该技术突破了单一介质条件下仅依靠电极材料与基体材料反应生成强化相的限制，实现强化材料、电极材料在高温下与基体材料进行反应，生成多相增强体，获得对H13钢更优的强化效果。该技术具有成本低、绿色、高效，且具有可处理复杂零件、处理温度低、强化层质量好等优点。

主权项

一种制备模具用H13钢的电火花表面强化层技术，主要关键技术为电极的种类，混粉的种类、粒度、浓度和最佳电加工参数，主要步骤如下：1）制备混粉介质：高压去离子水雾中混入Al粉，Al粉粒度为55～80um，浓度为 20g/L；2）对H13钢基体进行电火花强化加工；采用YG8电极，加工深度为0.1mm，放电电压为120V，峰值电流分别选择2.9A、8.2、14A、20.8A、30A，脉冲宽度为50us，脉冲间隔为50us；3）确定最佳电流：随着峰值电流的增加，强化层表面质量越来越好，强化层显微硬度值随之增加，当峰值电流达到14A时，已可获得较好的强化层微观组织形貌；4）确定最佳脉冲宽度：采用峰值电流为14A，脉冲间隔50us，脉冲宽度分别选取30us、50us、80us、100us；脉冲宽度为30~50μs时获得的强化层组织形貌及力学性能效果最好，进一步增加脉冲宽度值，强化层表面显微硬度虽然有所增加，但强化层微观组织内出现大量空洞甚至裂纹，影响其使用； 5）确定最佳脉冲间隙：峰值电流为14A，脉冲宽度为50μs，脉冲间隔分别为50us、100us、150us、210us；当脉冲间隔小于150μs时，脉冲间隔的变化对强化层组织极其表面显微硬度没有明显的影响；达到150μs时强化层表面质量下降。