电火花表面强化的工艺特性主要指电极材料、加工规准的功率、电容量及单位强化的时间与强化层深度、硬度间的关系和影响。
(1)加工规准的功率 生产实践表明,强化层的深度随着加工规准功率的增大而增大。这是因为规准功率增大时,加热层变深,扩散作用随之深入内层,硬化层深度就相应增大。
但当用氮化铬、铁铬合金、铬锰合金、铝和硬质合金做工具电极材料时,表面强化层的显微硬度随着加工规准功率的增大,会有一定程度的降低。应使用输出功率较小的加工规准。利用硼铁和硬质合金进行强化时,表面层显微硬度达HV1400~1500kg/mm2。
(2)电极材料 电极材料对金属表面的强化效果有显著影响。如强化切削刀具时,采用硬质合金做工具电极比用铬锰合金、铝等材料时,金属表面层可获得较高的显微硬度。强化机械零件时,采用以铬为基体的工具电极可得到较深的强化表面层。
(3)电容量 采用大功率的强化机,其脉冲电源的电容量对强化层深度和硬度有直接影响。一定条件下用600μF左右的电容强化刀具和机械零件(如汽轮机叶片、机车车轮工作面、拖拉机犁头等),效果较好。超过600μF,强化层深度及硬度都显著下降。
(4)单位时间 单位时间指强化单位表面积所用的时间,为s/mm2。它是决定强化层深度和硬度的重要因素。强化机械零件时,单位强化时间大于1.5s/mm2时是不合适的,因这时强化层深度增加不多,硬度却显著下降。强化过程有一极限强化时间,超过这一极限值时,强化作用便会中止,金属表面会遭到破坏。因而每一种加工规准都有它相应的极限强化时间。
电规准功率和单位强化时间成反比关系,即加工规准功率越大,单位强化时间应该选择得越小。