電火花加工對H13鋼表面完整性及力學性能的影響

楊會凱,吳曉春,左鵬鵬

(1.上海大學材料科學與工程學院,省部共建高品質特殊鋼冶金與制備國家重點實驗室,上海 200444;2.上大鑫侖材料科技(廣東)有限公司,肇慶 526105;3.江蘇科技大學材料科學與工程學院,鎮江 212100)

0 引 言

電火花加工(electrical discharge machining, EDM)技術以其高度的普適性和精準性得到越來越廣泛的應用,該技術利用脈沖放電去除導電工件材料,并在工件和電極之間間隙內產生熱能,使工件局部發生熔化、蒸發、電離,將部分熔化、蒸發材料用工作液淬滅沖洗,其余部分重鑄在表面上,循環往復并最終實現加工成形[1]。由于電火花加工時電極不和工件直接接觸,也消除了機械應力及振動等問題[2-3]。電火花加工技術常常用于加工高硬度、難切削的材料,如AISI H13、SKH54、P20和SUS440C等模具鋼[4],無論導電材料強度、硬度如何,都可采用電火花加工技術加工出所需的高尺寸精度復雜形狀[5]。

BAHGAT等[6]研究了峰值電流、脈沖寬度、電極材料對電火花加工H13鋼材料去除率、電極磨損率和表面粗糙度的影響,發現峰值電流是影響材料去除率和電極磨損率最重要的因素。KHAN等[7]以電火花加工脈沖寬度、峰值電流和峰值電壓為輸入變量參數,以D3不銹鋼材料去除率、工件磨損率和表面粗糙度為輸出變量參數,計算得到最佳加工參數。MOHANTY等[8]研究發現,當峰值電流為1.40 A、脈沖寬度為200 μs時,電火花加工H13鋼獲得最佳的材料去除率,為12.254 mm3·min-1。SINGH等[9]研究發現,電火花加工AISI M42鋼材料的去除率隨著峰值電流和脈沖持續時間的延長而增大,峰值電流是主要影響因素。……