电火花表面涂敷指利用电的高能量密度对表面进行强化 处理的工艺。它是通过火花放电的作用.把作为电极的导电材 料熔渗进金属工件的表层，从而形成合金化的表面强化层，使 工件表面的物理、化学性能和力学特性得到改善。目前.该工 艺在模具、刀具和机械零件的强化与修复方而得到较为广泛的应用。(挂锁锁扣)
1.电火花表面涂敷的原理
电火花表而涂敷的堪本原理，是储能电源通过电极以 10~10 000 Hz的频率在电极与工件之间产生火花放电， 在5~105内电极与工件接触的部位达到800。~25000℃ 的高温.使放电能星在时间和空问上高度集中.同时由于 放电的热作用、电磁力作用和机械作用而产生极大的放电 作用力，将熔化的电极材料扩散在工件表而.这就是所谓 的电蚀现象。电极材料与工件材料产生冶金结合形成强 化层。(不锈钢搭扣锁扣不住)
如图6一2所示是电火花表面涂敷设备的结构原理图. 设备主要由振动电源、脉冲电源和振动器构成.由振动电源向 振动器供电.振动器工作.使夹持在振动器上的电极做上下往 复运动或旋转运动，而脉冲电源向电极和工件供电.使两者之 间产生火花放电。采用X射线衍射仪、金相显微镜、TEM、 SEM、显微硬度计等现代科学仪器对强化层(涂敷层)分析结 果表明，强化层是由电极材料与工件材料组成的新合金层.大致组成如图6一3所示。合金 层组织较细，具有较高的硬 度，较好的耐高温性能和耐磨 性。厚度可达5一150尸m·硬 度可以达到1200HV以上， 相当于72 HRC以上。(锁扣生产厂家)
2.电火花表面涂敷层的特性
根据电火花表面涂敷原理可知.涂敷层是电极与工件之 间经过多次放电后形成的。由于火花放电会产生瞬时高温. 在工件表面发生高温物理冶金作用.形成高硬度、高耐磨性和 高抗蚀性的强化层，从而显著提高工件的使用寿命。涂敷层 具有其独特的特性.主要表现在表面形貌、金相组织、厚度、元 素分布、结构、硬度、耐磨性、耐蚀性、残余应力状态等。(搭扣锁磨损)
(1)表面形貌电火花涂敷工艺制备的涂层表而形貌与 传统的机械加工得到的形貌不同。机械加工形成的表而形貌 是由切削刃或磨料运动痕迹形成的，存在一定规律的方向性。 对于电火花涂敷工艺而言。表面是经过多次放电所形成的强 化点的融合和重叠的结果.因此由无数密集的强化点和放电 凹坑构成涂层.宏观上呈现银灰色的橘皮状。如果要求工件 表面粗糙程度高，涂敷后即可使用，否则需要对涂层研麟 抛光。
(2)金相组织涂敷层具有较高的耐蚀性能，金相组织 呈自亮色。它是由电极材料和工件材料的过渡元素组成的。 由电极材料YGS和工件材料GCrls制备的自亮涂层，是由 电极材料和工件材料的元素及其化合物以及氧化物、氮化物 组成。用普通的光学显微镜无法分辨组织。由电镜分析可知. 其组织主要由一些特殊结构的碳化物组成。
(3)厚度 涂敷层的厚度包含白亮层厚度和扩散层厚度 两部分。由于用常规的金相分析方法较难分辨出扩散层.根 据大量实骏表明.白亮层厚度和强化后工件的增厚员相近.通 常近似地用白亮层厚度表示涂敷层的厚度。(窗户搭扣)
(4)化学元素分布 电火花涂敷层的化学成分与电极和 基体金属材料的化学成分以及周围介质相关，而化学成分的 分布情况和制备工艺有关。在电火花放电过程中.产生的温 度可达1000。℃左右.电极和工件材料的各种元素及空气电 离产生的氮离子等都发生强烈的扩散。
(5)组织结构 电火花表面涂敷工艺不是简单的镀租过 程，而是由组成电极和工件的各种元素及空气中氮等电离的 离子.在电火花强化过程中发生强烈而复杂的熔渗、扩散和重 新合金化、氮化等物理化学反应.使涂层中产生一系列特殊结 构的碳化物.从而改善工件的机械、物理和化学性能。在电极 材料CrZB、基体材料3CrZWSV条件下.涂层组织为细树枝 品，相结构主要为CrZB及a一Feo
(6)显微硬度测量 显微硬度的方法:将试件的断而经 过磨制、抛光和腐蚀而形成金相断面，然后川71型显微硬度 计在1习试验力下分别测量各个区域的硬度值.这是由于白 亮层内存在高硬度的碳化物(w:C、Cr:C，、frC)等结构的缘 故。过热影响区的显微硬度比基体组织略有下降.而基体组 织的硬度保持不变。另外，由于电极材料或拢体材料的不同. 涂层的显微硬度都存在差别。(工具搭扣)
(7)耐磨性 涂敷层的耐磨性是一种综合的力学性能. 对刀具、模具和工件的耐用程度起着关键性的作用。与机械搭扣加工表面相比.电火花表面涂敷层有更好的耐磨性能。这是 涂敷层的表面形貌、组织结构和性能综合影响的结果。表而形貌有利于储存润滑油并减少摩擦;由于涂敷层的特殊相结 构而具有高的硬度;回火处理使组织稳定和均匀化，并且降低 残余内应力。
(8)耐蚀性 经过电火花表面涂敷后的工件比未经强化 的同类金属材料的耐蚀性高得多，在有腐蚀性的介质中工作 时其化学稳定性和可靠性较高。
(9)残余应力在制备涂敷层时.由于在脉冲放电中形 成的瞬时高温.使放电区的金属熔化或汽化。在熔化的金属 熔滴中.电极材料和工件材料产生熔渗、扩散和重新合金化， 随后又迅速地被基体金属所冷却凝固，形成强化层。在此过 程中.涂敷层产生较大的热应力和组织应力。对涂敷层进行回火处理能够降低应力.提高力学性能。
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