Nghiên cứu quá trình xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi dạng trụ vuông sử dụng dung dịch điện môi có trộn bột SiC với kích thước hạt khác nhau

Luận án tiến sĩ: Xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi trộn bột SiC - Viện Nghiên cứu Cơ khí

• Tác giả: Hoàng Xuân Tứ
• Người hướng dẫn: GS.TS. Vũ Ngọc Pi
• Trường học: Viện Nghiên cứu Cơ khí
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu quá trình xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi dạng trụ vuông sử dụng dung dịch điện môi có trộn bột SiC với kích thước hạt khác nhau
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi trộn bột SiC

Công nghệ gia công xung tia lửa điện đóng vai trò chủ chốt trong chế tạo cơ khí chính xác. Thép SKD11 sau nhiệt luyện có độ cứng rất cao. Vật liệu này thường được dùng làm khuôn dập nguội và trục cán. Tuy nhiên, việc gia công phôi thép độ cứng cao bằng phương pháp xung truyền thống gặp nhiều giới hạn. Tốc độ bóc tách vật liệu thường thấp. Độ mòn điện cực diễn ra nhanh. Chất lượng bề mặt gia công chưa đạt yêu cầu kỹ thuật tối ưu. Để khắc phục các điểm yếu này, kỹ thuật trộn bột hạt mịn vào dung dịch điện môi được áp dụng. Nghiên cứu của nghiên cứu sinh Hoàng Xuân Tứ tập trung khảo sát việc trộn bột silicon carbide vào môi trường điện môi. Hạt bột SiC làm thay đổi đáng kể cơ chế dẫn điện. Khoảng cách phóng điện giữa hai điện cực được mở rộng. Các xung điện phân tán đều hơn trên toàn bộ vùng làm việc. Năng lượng xung đơn giảm đi nhưng tần số phóng điện tăng lên rõ rệt. Nhờ đó, quá trình bóc tách vật liệu diễn ra liên tục và ổn định. Kết quả nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao cho ngành khuôn mẫu.

1.1. Đặc tính của thép SKD11 sau khi nhiệt luyện qua tôi

Thép SKD11 là thép hợp kim dụng cụ có hàm lượng carbon và crom cao. Sau quy trình tôi cứng và ram, độ cứng vật liệu đạt từ 58 đến 62 HRC. Cấu trúc tế vi sau nhiệt luyện chứa nhiều pha carbide hợp kim cứng. Các carbide này tăng khả năng chống mài mòn cho bề mặt làm việc. Độ bền nén và tính dẻo dai của vật liệu đều ở mức vượt trội. Do độ cứng quá lớn, việc cắt gọt bằng dao truyền thống gặp nhiều trở ngại. Chi phí dao cụ tăng vọt và năng suất suy giảm. Gia công tia lửa điện là giải pháp kỹ thuật tối ưu đối với thép SKD11 qua tôi cứng. Quá trình bóc tách diễn ra nhờ nhiệt năng nóng chảy thay vì lực cơ học cắt gọt.

1.2. Vai trò của bột SiC trong dung dịch điện môi gia công

Bột SiC có độ dẫn nhiệt tốt và khả năng chịu nhiệt rất cao. Khi phân tán vào dầu điện môi, các hạt bột đóng vai trò như các cầu nối dẫn điện. Sự có mặt của hạt bột làm giảm điện áp đánh thủng của khe hở gia công. Mật độ phóng điện phân bổ đều hơn qua các hạt trung gian. Hiện tượng phóng điện tập trung tại một điểm được loại bỏ hoàn toàn. Nhờ vậy, quá trình bóc tách phôi diễn ra êm và ổn định. Bột SiC còn tạo hiệu ứng cày xới nhẹ bề mặt ở cấp độ vi mô. Lớp chất lỏng điện môi được khuấy trộn đều đặn hơn. Năng lượng tia lửa điện không bị tập trung cục bộ, giúp hạn chế vết nứt tế vi trên bề mặt thép.

II. Phân tích xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi trộn bột SiC

Quá trình gia công xung tia lửa điện truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế kỹ thuật lớn. Khi gia công thép SKD11 có độ cứng cao, dung dịch điện môi thông thường khó kiểm soát mật độ năng lượng. Nhiệt độ tức thời trong kênh phóng điện lên đến hàng nghìn độ C. Vùng vật liệu nóng chảy cục bộ đông kết rất nhanh khi tia lửa tắt. Hiện tượng này để lại lớp biến tính dày và nhiều vết nứt tế vi trên bề mặt chi tiết. Đồng thời, sự tích tụ xỉ gia công trong khe hở hẹp dễ gây ngắn mạch và phóng điện hồ quang. Điện cực bị xói mòn nghiêm trọng khiến sai số biên dạng tăng cao. Khi bổ sung bột SiC vào môi trường gia công, các vấn đề cơ học và nhiệt học thay đổi sâu sắc. Kích thước và nồng độ hạt bột ảnh hưởng trực tiếp đến lực đẩy thủy động và lực điện trường. Nếu nồng độ hạt quá cao, bột dễ bị vón cục và làm tắc nghẽn dòng chảy. Ngược lại, nồng độ quá thấp sẽ không đủ tạo cầu phóng điện hiệu quả. Việc xác định các thông số tối ưu đòi hỏi nghiên cứu thực nghiệm bài bản.

2.1. Hiện tượng mòn điện cực và sai số gia công dạng trụ vuông

Gia công hốc trụ vuông bằng điện cực định hình đòi hỏi độ chính xác hình học nghiêm ngặt. Khi xung điện, các góc cạnh của điện cực chịu mật độ dòng điện rất lớn. Hiện tượng mòn góc xảy ra nhanh chóng và không đồng đều. Sai số góc bo làm sai lệch kích thước lòng khuôn thành phẩm. Tốc độ mòn điện cực tăng cao làm tăng chi phí chế tạo dao cụ thay thế. Ngoài ra, việc thoát phoi tại đáy hốc vuông gặp nhiều trở ngại do đối lưu chất lỏng kém. Xỉ bám dính vào điện cực gây ra hiện tượng phóng điện thứ cấp. Phóng điện hồ quang liên tục phá hủy cả phôi lẫn dụng cụ gia công.

2.2. Ảnh hưởng của kích thước hạt SiC đến điện áp đánh thủng

Kích thước hạt bột SiC là yếu tố chi phối trực tiếp độ bền điện môi. Hạt kích thước micro và nano phân tán trong dầu hỏa làm biến dạng điện trường cục bộ. Bột hạt mịn kích thước nhỏ tạo chuỗi dẫn điện nhanh hơn trong khe hở hẹp. Điện áp đánh thủng của môi trường giảm mạnh khi hạt bột phân bố đồng đều. Tuy nhiên, kích thước hạt quá nhỏ có xu hướng lắng đọng và kết tụ thành khối lớn. Ngược lại, hạt kích thước quá thô làm tăng lực cản ma sát và giảm độ đồng nhất của dòng điện. Quá trình phóng điện trở nên hỗn loạn nếu kích thước hạt không tương thích với khoảng cách làm việc.

III. Phương pháp xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi trộn bột SiC

Nghiên cứu của nghiên cứu sinh Hoàng Xuân Tứ đề xuất quy trình thực nghiệm toàn diện và chuẩn xác. Hệ thống gia công được trang bị cơ cấu khuấy trộn bột liên tục. Thiết bị tuần hoàn ngăn chặn triệt để hiện tượng lắng đọng hạt SiC trong bể chứa. Phôi thép SKD11 được tôi cứng đồng nhất trước khi đưa vào gá đặt. Điện cực đồng nguyên chất được gia công biên dạng trụ vuông với độ chính xác cao. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm được triển khai để khảo sát đa mục tiêu. Các thông số đầu vào bao gồm kích thước hạt SiC, nồng độ bột, cường độ dòng điện và thời gian phát xung. Tốc độ bóc tách vật liệu được đo đạc chính xác bằng cân phân tích điện tử. Tốc độ mòn điện cực và độ nhám bề mặt được đánh giá bằng thiết bị đo quang học hiện đại. Mô hình toán học hồi quy được xây dựng để dự đoán kết quả gia công. Nhờ đó, kỹ sư có thể lựa chọn chính xác chế độ cắt tối ưu mà không cần thử nghiệm tốn kém.

3.1. Thiết lập hệ thống tuần hoàn bột và thông số công nghệ

Hệ thống thí nghiệm sử dụng máy xung định hình kết hợp bồn trộn phụ trợ. Bơm cao áp duy trì dòng dung dịch điện môi mang bột SiC phun trực tiếp vào vùng cắt. Bộ cánh khuấy cơ học hoạt động liên tục với tốc độ vòng quay ổn định. Cơ chế này đảm bảo nồng độ bột luôn đồng nhất trong suốt quá trình phóng điện. Các thông số công nghệ được cài đặt linh hoạt trên bảng điều khiển số. Cường độ dòng điện đỉnh dao động từ vài ampe đến mức giới hạn an toàn. Thời gian phát xung và thời gian ngừng xung được tính toán để giảm thiểu hiện tượng nhiệt tích lũy. Môi trường gia công luôn duy trì trạng thái lưu thông liên tục.

3.2. Tối ưu hóa kích thước hạt và nồng độ SiC trong điện môi

Nghiên cứu tiến hành đánh giá thực nghiệm với nhiều dải kích thước hạt SiC khác nhau. Hạt kích thước nanomet mang lại hiệu quả vượt trội trong việc phân tán năng lượng xung. Tốc độ bóc tách vật liệu tăng cao khi nồng độ hạt đạt ngưỡng hợp lý. Đồng thời, tốc độ mòn điện cực giảm xuống mức thấp nhất nhờ màng bảo vệ vi mô. Khi nồng độ bột vượt quá ngưỡng bão hòa, hiện tượng phóng tia thứ cấp xuất hiện dày đặc. Điều này làm giảm hiệu suất cắt và làm xấu bề mặt chi tiết gia công. Do đó, việc phối hợp hài hòa giữa nồng độ bột và dải kích thước hạt giữ vai trò quyết định chất lượng sản phẩm.

IV. Đánh giá xung tia lửa điện thép SKD11 qua tôi trộn bột SiC

Công trình nghiên cứu của nghiên cứu sinh Hoàng Xuân Tứ mang lại nhiều đóng góp khoa học và thực tiễn giá trị. Việc trộn bột SiC vào chất điện môi làm thay đổi hoàn toàn động học của khe hở phóng điện. Tốc độ bóc tách vật liệu trên phôi thép SKD11 tăng lên đáng kể so với phương pháp xung thông thường. Đồng thời, độ mòn của điện cực định hình giảm xuống mức tối ưu. Lớp biến tính bề mặt sau gia công trở nên mỏng và đồng đều hơn. Các vết nứt tế vi bị triệt tiêu gần như hoàn toàn. Kết quả này mở ra tiềm năng ứng dụng rất lớn trong ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu chính xác. Doanh nghiệp cơ khí có thể áp dụng giải pháp này để sản xuất khuôn dập nguội, khuôn dập vuốt và khuôn ép nhựa chất lượng cao. Thời gian đánh bóng hoàn thiện bề mặt khuôn được rút ngắn đáng kể. Năng suất lao động tăng cao trong khi chi phí tiêu hao điện cực giảm rõ rệt. Đề tài khẳng định bước tiến kỹ thuật quan trọng của công nghệ gia công tiên tiến tại Việt Nam.

4.1. Hiệu quả cải thiện chất lượng bề mặt và lớp biến tính

Bề mặt thép SKD11 sau khi gia công bằng dung dịch trộn bột SiC đạt độ bóng cao vượt trội. Sự phân tán năng lượng giúp hình thành các miệng lõm phóng điện nông và rộng. Hiện tượng tập trung ứng suất nhiệt cục bộ được giải tỏa hoàn toàn. Chiều dày lớp biến tính màu trắng giảm mạnh so với gia công không bột. Cấu trúc tế vi dưới bề mặt ít xuất hiện các khuyết tật và rãnh nứt vi mô. Độ nhám bề mặt Ra giảm xuống ngưỡng yêu cầu kỹ thuật khắt khe của khuôn chính xác. Khả năng chống mài mòn và độ bền mỏi của chi tiết cơ khí tăng lên đáng kể trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

4.2. Khả năng ứng dụng thực tế trong chế tạo khuôn dập nguội

Khuôn dập nguội đòi hỏi độ bền nén cao và tuổi thọ làm việc lâu dài. Việc ứng dụng công nghệ xung tia lửa điện trộn bột SiC giúp hoàn thiện trực tiếp lòng khuôn sau nhiệt luyện. Các cơ sở chế tạo không cần phải qua công đoạn gia công cơ khí thô phức tạp trước khi nhiệt luyện tôi cứng. Chi phí nhân công và thời gian mài bóng thủ công giảm từ ba mươi đến năm mươi phần trăm. Độ chính xác hình học của các hốc trụ vuông được bảo toàn tuyệt đối. Giải pháp này phù hợp cho việc lắp đặt bổ sung trên các máy xung điện sẵn có tại doanh nghiệp. Hiệu quả kinh tế mang lại rất rõ rệt cho các nhà máy chế tạo khuôn mẫu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG XUNG TIA LỬA ĐIỆN CÓ TRỘN BỘT 1. Khái quát về phương pháp gia công xung tia lửa điện 1. Lịch sử phát triển phương pháp gia công xung tia lửa điện Hiệu quả ăn mòn vật liệu gây ra bởi sự phóng điện lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà nghiên cứu của Joseph Priestley (1733-1809) người Anh vào năm 1770.

Tuy nhiên, sau gần 200 năm, vào năm 1943, thông qua hàng loạt các nghiên cứu về tuổi bền của các thiết bị phóng điện, hai vợ chồng Lazarenko người Nga mới phát minh ra mạch RC (điện trở - tụ điện) còn được gọi là mạch Lazarenko [1, 8]. Kể từ những năm 1940, gia công xung tia lửa điện (Electrical Discharge Machining – EDM) hay còn gọi là gia công xung điện đã được cải tiến bằng cách sử dụng máy phát xung, áp dụng các công nghệ điều khiển số và các hệ thống điều khiển thích nghi. Trong những năm 1960, các nghiên cứu về mô hình toán của quá trình xung điện được giải quyết. Đến những năm 1970, công nghệ cắt dây (Wire Electrical Discharge Machining - WEDM) được phát triển do sự ra đời của các máy phát điện công suất lớn, của vật liệu điện cực mới và các bộ điều khiển giúp cho quá trình phóng điện đạt hiệu suất lớn hơn.

Với những cải tiến đáng kể về mặt công nghệ, tốc độ gia công xung điện đã tăng đến 20 lần, giá thành giảm 30% và chất lượng bề mặt gia công được cải thiện [9]. Nguyên lý bóc tách vật liệu của quá trình gia công xung tia lửa điện Trong phương pháp gia công xung điện, vật liệu được bóc tách dựa trên nguyên lý ăn mòn do phóng điện của tia lửa điện xảy ra giữa hai điện cực được ngăn cách bởi chất lỏng điện môi. Quá trình loại bỏ kim loại diễn ra do nhiệt độ rất cao (từ 8000 đến 12000oC) được hình thành do phóng tia lửa điện làm nóng chảy và bay hơi vật liệu ở hai điện cực. Nguyên lý gia công xung điện như được nêu trong Hình 1.

Nguyên lý gia công xung tia lửa điện [9]. Sơ đồ hệ thống gia công xung tia lửa điện [9]. Hệ thống gia công xung tia lửa điện được mô tả trên Hình 1.2 bao gồm: Bộ phận điều khiển servo có nhiệm vụ duy trì khoảng cách giữa điện cực và phôi để đảm bảo quá trình phóng điện tích cực giữa hai điện cực; bộ nguồn có nhiệm vụ cung cấp xung điện ở một điện áp, dòng điện, điều khiển thời gian phát xung và ngừng phát xung. Dung dịch điện môi được bơm tuần hoàn vào khe hở giữa phôi và chi tiết gia công sau khi được lọc qua hệ thống lọc.

Đặc điểm và ứng dụng của phương pháp gia công xung tia lửa điện Phương pháp gia công tia lửa điện có nhiều ưu điểm, trong đó nổi bật nhất là khả năng gia công các vật liệu khó gia công so với khi gia công bằng các phương pháp truyền thống khác do nó không phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu gia công, có thể gia công được các chi tiết dạng hốc với bề mặt phức tạp… Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là năng suất thấp, việc nâng cao năng suất gặp nhiều khó khăn do ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công, mòn điện cực tăng cũng làm ảnh hưởng tới độ chính xác. Với các đặc điểm như vậy, hiện nay có hai phương pháp gia công xung tia lửa điện được sử dụng rộng rãi nhất là gia công xung tia lửa điện (EDM) hay còn gọi là xung định hình - để gia công các hốc khuôn, các lỗ nhỏ không thông có chiều sâu lớn và gia công tia lửa điện cắt dây (WEDM) để gia công các lỗ thông có biên dạng định hình phức tạp, khó gia công. Ngoài ra, xung tia lửa điện còn được sử dụng kết hợp với các phương pháp gia công truyền thống như phay bằng tia lửa điện, mài bằng tia lửa điện, cưa tia lửa điện… 8 Ngày nay, để nâng cao năng suất và chất lượng của phương pháp gia công xung, nhiều nghiên cứu đã sử dụng bột nano/micro trộn lẫn vào dung dịch điện môi, phương pháp này gọi là gia công xung điện có trộn bột (PMEDM). Các hướng nghiên cứu chủ yếu của phương pháp gia công xung tia lửa điện Từ đặc điểm của phương pháp gia công xung tia lửa điện đã đặt ra các yêu cầu cấp thiết trong việc nghiên cứu những biện pháp nâng cao năng suất và chất lượng của quá trình này.

Hiện nay, các nghiên cứu về EDM chủ yếu tập trung vào các hướng như sau: - Nghiên cứu phương pháp xung tia lửa điện sử dụng các loại vật liệu điện cực khác nhau như điện cực đồng, graphit, hợp kim Cu-W…, sử dụng các loại dung dịch điện môi khác nhau như dầu điện môi và dầu diesel sinh học, nước và nước trộn phụ gia…. - Nghiên cứu tối ưu hóa chế độ công nghệ xung tia lửa điện sử dụng các phương pháp mô hình hóa như xây dựng mô hình toán mô phỏng quá trình xung [11], hay áp dụng các phương pháp điều khiển quá trình, và quy hoạch tối ưu hóa trong nghiên cứu thực nghiệm [12, 13]. - Nghiên cứu sử dụng bột nano/micro trộn vào dung dịch điện môi (Powder Mixed Electrical Discharge Machining - PMEDM) để cải thiện năng suất, chất lượng, hợp kim hóa lớp bề mặt chi tiết gia công [14]. - Nghiên cứu ứng dụng rung siêu âm trong quá trình xung điện và rung siêu âm có trộn bột nano/micro trong dung dịch điện môi [15].

Trong các hướng nghiên cứu đó, cùng với sự phát triển của công nghệ vật liệu đã xuất hiện ngày càng nhiều loại vật liệu nano/micro, việc ứng dụng vật liệu nano/micro trong dung dịch điện môi khi gia công tia lửa điện có nhiều kết quả khả quan trong nâng cao năng suất và chất lượng gia công. Tổng quan về phương pháp gia công xung tia lửa điện có trộn bột Xu hướng sử dụng các loại bột nano/miro trong các phương pháp gia công đang ngày càng được đẩy mạnh và cho thấy tác dụng nâng cao hiệu suất gia công tốt trong đó có gia công xung điện. Hơn nữa trong gia công xung điện, kim loại lớp bề mặt gia công bị nóng chảy dưới nhiệt độ rất cao và làm nguội đột ngột khi ngắt xung, điều này tạo ra lớp đúc lại trên bề mặt của chi tiết gia công. Do làm nguội nhanh nên trong lớp kim loại này tồn tại các vết nứt tế vi làm giảm độ bền mỏi, tính chịu ăn mòn và chịu mài mòn của bề mặt chi tiết gia công.

Thông thường, chúng ta cần đến các 9 phương pháp gia công sau xung điện để loại bỏ lớp bề mặt này nhằm khôi phục tính chất của bề mặt chi tiết. Với việc phát triển công nghệ chế tạo các hạt nano/micro đã mở ra một hướng công nghệ tiên tiến hiện nay đó là trộn các các loại bột nano/micro vào dung dịch điện môi khi gia công xung điện nhằm giảm tối đa tác hại nhiệt trên lớp bề mặt, nâng cao năng suất gia công và cải thiện tính chất của lớp bề mặt. Hệ thống kết hợp này được gọi là gia công xung điện có trộn bột - PMEDM. Nguyên lý gia công xung điện có trộn bột Cơ chế gia công của PMEDM khác với quá trình gia công xung điện truyền thống.

Trong PMEDM, chất phụ gia có tính dẫn điện phù hợp dưới dạng bột được trộn vào dung dịch điện môi. Để đảm bảo cho các hạt không bị dính lại vào nhau và lưu thông tốt và đều hơn, hệ thống khuấy được vận hành trong suốt quá trình gia công (Hình 1. Sơ đồ hệ thống gia công xung tia lửa điện có trộn bột [16]. Việc trộn bột vào trong dung dịch điện môi có tác dụng nâng cao hiệu suất của quá trình xung điện, tuy nhiên cũng làm phức tạp hóa quá trình xung.

Do đó, việc nghiên cứu để xác định chế độ xung có trộn bột phù hợp để phát huy các ưu điểm của phương pháp này vào thực tế sản xuất đã và đang thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước. Tình hình nghiên cứu về phương pháp PMEDM trên thế giới 1. Nghiên cứu nâng cao hiệu suất của quá trình xung điện Trong gia công xung điện, hiệu suất gia công được đánh giá qua các chỉ tiêu tốc độ bóc tách vật liệu (Material Removal Rate – MRR), tốc độ mòn điện cực (Tool Wear Rate – TWR) hoặc tỉ số giữa mòn điện cực và tốc độ bóc tách (Wear Ratio – WR). Nghiên cứu sự phóng điện giữa hai điện cực đồng thanh và đồng thau khi trộn các loại bột đồng, nhôm, sắt và carbon trong dung dịch điện môi khi lần đầu tiên được thực hiện bởi Erden và Bilgin.

Quan sát kết quả nhận được cho thấy tốc độ bóc tách vật liệu tăng khi tăng nồng độ các hạt phụ gia. Sự gia tăng tốc độ bóc tách vật liệu này nhận được do quan hệ giữa sự giảm thời gian trễ với nồng độ các chất phụ gia. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng quá trình xung trở nên không ổn định khi nồng độ các hạt tăng cao và tạo ra hiện tượng ngắn mạch [17]. Trong nghiên cứu của Jeswani về ảnh hưởng của bột graphit kích thước hạt 10 µm trong chất điện môi khi gia công tia lửa điện cho thấy, ở nồng độ 4 g/l trộn trong dung môi dầu hỏa làm tăng sự ổn định của quá trình xung và cho hiệu suất cao nhất với tốc độ bóc tách vật liệu tăng 60% và tốc độ mòn điện cực giảm 15%, tỉ số mòn giảm 28% so với phương pháp xung thông thường (Hình 1.

Nghiên cứu cũng chỉ ra tác động của bột làm tăng số lượng các điểm phóng điện và giảm điện áp đánh thủng của dung dịch điện môi, tuy nhiên khi tiếp tục tăng nồng độ bột thì điện áp đánh thủng giảm không đáng kể (Hình 1. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ bột graphit trong dầu hỏa đến tốc độ bóc tách vật liệu (MRR), tốc độ mòn điện cực (TWR) và tỉ số độ mòn (WR) khi xung [18]. Đồ thị ảnh hưởng của bột graphit trong dầu hỏa đến điện áp đánh thủng (breakdown voltage) (MS, Mild Steel – Thép các bon thấp) [18]. Tzeng và Lee nghiên cứu sử dụng các loại bột khác nhau gồm bột Al, Cr, Cu và SiC trộn trong dung dịch điện môi dầu hỏa khi xung thép SKD11 bằng điện cực đồng.

Các kết quả nghiên cứu chỉ ra ở những chế độ trộn các loại bột kể trên đều có tác động làm tăng khe hở phóng điện, tăng tốc độ bóc tách vật liệu và giảm tốc độ mòn điện cực.