铜钼复合电极对SKD放电裂纹生成及变质层之影响

1、銅鉬複合電極對SKD11放電裂紋生成及變質層之影響報告日期：01/06/2010報告人：蔡智凱實驗參數電壓： 110V電流： 4、16、25、50 Aon： 15、30、50、80 SDuty factor ：50%加工極性：工件正極、電極負極加工時間：30min加工液：煤油粉末：鉬粉粒度：3.5 m添加： 0%、10%、20%、30%電極：電解銅電極尺寸：11.4mm母材：SKD11放電參數 加工液添加物電極母材實驗方法 銅鉬電極製造方法係以288MPa288MPa壓力加壓，在溫度850850下先進行第一次燒結第一次燒結，再使用481MPa481MPa壓力加壓成形，經由燒結溫度950950下

2、第二次燒結第二次燒結所製成，燒結時間四十分鐘四十分鐘，保護氣體為氬氣氬氣。本研究所使用的鉬粉及銅粉其平均粒度分別為44m和3.5m，鉬粉添加分別為0%、10%、20%、30%四種比例，實驗後試片以腐蝕液進行腐蝕，最後再以 SEM觀測其放電表面裂紋密度表面裂紋密度及變質層平均厚變質層平均厚度度。結果與結論比較一次燒結與二次燒結之複合電極，結果發現因一次燒結電極在燒結後，所得到的孔隙較二次燒結電極多，因此容易在加工的過程中，電極產生積碳情形，進而造成一次燒結電極中的鉬元素，較不易遷徙至加工表面，且當電極中鉬元素含越多，鉬元素遷徙至加工表面相對有提升之趨勢。當使用一次燒結與二次燒結電極在加工後，所形

3、成之變質層厚度。由圖發現，因一次燒結複合電極是採用較低之加壓壓力及燒結溫度，因此會造成其電極的結合強度較差，使得在加工過程中，電極粉末易分散於加工液中，而產生放電能易分散的問題，使其變質層厚度變薄降低。當複合電極中所添加鉬粉於30%時，所得到之變質層表面形貌。不管是一次燒結或二次燒結複合電極，所形成的變質層厚度，都會隨著鉬粉添加的增加，而產生微幅降低的趨勢。使用一次燒結電極及二次燒結電極，在加工後所形成之裂紋表面形貌，其表面裂紋密度，會因所選用的工具電極的不同而有所不同，且當在電極中添加各種不同比例鉬粉時，相同的電極製造方法也會因鉬粉的添加不同，而產生不同之裂紋密度。一次燒結複合電極所形成的表

4、面裂紋密度，會高於二次燒結複合電極且加工後材料所形成的表面裂紋，會隨著當電極中所添加的鉬元素越多時，而呈現逐步降低的趨勢。實驗結果發現，一次燒結複合電極結合強度較低，因此易形成在加工過程中，使放電能分散，進而使所形成之變質層厚度，較二次燒結電極電極來得低。實驗結果發現，電極中鉬元素可有效改善放電裂紋之生成，而二次燒結複合電極在加工過程中，鉬元素之遷徙較一次燒結複合電極多，因此使加工表面之放電裂紋減少。 Mo粉遷徙至試片百分比與佔電極比例關係圖 無添加鉬粉之變質層表面形貌(圖左為一次燒結，圖右為二次燒結)(鉬粉含量0%，放電電流4A，放電持續時間15s)添加30%鉬粉之變質層表面形貌(圖左為一次燒結，圖右為二次燒結)(鉬粉含量30%，放電電流4A，放電持續時間15s) 變質層平均厚度與Mo粉在電極所佔比例關係圖無添加鉬粉之裂紋表面形貌(圖左為一次燒結，圖右為二次燒結)(鉬粉含量0%，放電電流4A，放電持續時間15s)添加30%鉬粉之裂紋表面形貌(圖左為一次燒結，圖右為二次燒結)(鉬粉