电极材料及火花塞的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及构成火花塞的电极的电极材料及火花塞。
【背景技术】
[0002] 内燃机等中使用的火花塞例如具备：具有沿轴线方向延伸的轴孔的绝缘体；插设 在上述轴孔中的中屯、电极；设在上述绝缘体的外周的筒状的主体金属配件；W及固定于上 述主体金属配件的椿状的接地电极。另外，在接地电极的前端部和中屯、电极的前端部之间 形成有间隙，通过向该间隙施加电压从而产生火花放电。此外，为了谋求对火花放电的耐消 耗性的提高，已知有将由贵金属合金等耐久性优异的金属形成的电极头（chip)接合于中 屯、电极、接地电极中形成有上述间隙的部位的方法。
[0003]另外，作为火花塞的电极部分所使用的电极材料，提出了下述材料，所述材料含有 铭（Cr)lO~25质量％、侣（A1)0. 3~3. 2质量％、娃（Si)0. 2~2. 2质量％、铺（Mn)0. 1~ 0. 8质量％、儀（Mg)小于0. 001质量％、硫（巧小于0. 002质量％，余量包含Ni和不可避免 的杂质（例如参见专利文献1等）。认为通过设为该样的组成，在电极中能够提高加工性并 提高高温耐氧化性，能够提高对于火花放电的耐消耗性。
[0004] 现有技术文献 [000引专利文献
[0006] 专利文献1 ;日本特开2002-235139号公报
【发明内容】
[0007] 发巧要解决的间願
[0008] 然而，在上述技术中无法充分确保电极头对于电极的接合性，有可能产生电极头 的剥离（脱落）。特别是在近年的高输出、高压缩发动机中，燃烧室内变得更高温，同时伴随 发动机的工作，对电极、电极头施加的振动易变的更大。因此，在该样的发动机中，更加担屯、 电极头的剥离（脱落）。
[0009] 本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供能够显著提高电极头对于电极的接 合性，极为有效地防止电极头的剥离，进而在接合有电极头的电极中能够实现良好的加工 性及耐硫化性的电极材料及火花塞。
[0010]用于解决间願的方秦
[0011] W下，根据适于解决上述目的各技术方案，逐项进行说明。需要说明的是，根据需 要对对应的技术方案备注特有的作用效果。
[0012] 技术方案1.本技术方案的电极材料的特征在于，其在具备中屯、电极及与该中屯、 电极之间形成有间隙的接地电极、且上述两电极的至少一者上设置有电极头火花塞中构成 设置有所述电极头的电极，
[0013] 所述电极W镶（Ni)作为主要成分，娃（Si)的含量为0.50质量％^上且小于1.0 质量％，侣（A1)的含量为0.2质量％W上且2.0质量％ ^下，铭（&)的含量为12质量％ W上且34质量％^下，选自由锭（Y)及稀±元素组成的组中的至少一种的含量为0.03质 量％^上且0.2质量％ ^下，铁（Fe)的含量大于0质量％且为20质量％ ^下，碳（C)的含 量为0. 10质量％ ^下，铺（Mn)的含量为1.0质量％W下，
[0014] 娃（SU及侣（AU的总含量为0. 80质量％ ^上、且为铭（Cr)的含量的1/10W下。
[0015] 需要说明的是，电极材料中，不必须含有C、Mn，可W不含C、Mn。
[0016] 根据上述技术方案1，电极材料含有0. 50质量％W上的Si、0. 2质量％W上的A1、 12质量％W上的化，同时Si及A1的总含量被设为0. 8质量％ ^上、且被设为化含量（质 量％ )的1/10W下。因此，在使用时（高温下），在电极的表面充分地形成耐氧化性优异 的&2〇3被膜，且在其正下方更可靠地形成分别具有良好的耐氧化性的A12〇3被膜和SiO2被 膜，通过两被膜能够稳定地保持化2〇3被膜（抑制化2〇3被膜的剥离）。由此，与含有0. 03质 量％ ^上Y及稀±元素的特征互相协同地作用，能够显著提高电极的耐氧化性。其结果，能 够有效地抑制电极头及电极的边界部分的氧化皮的形成。
[0017]进而，根据上述技术方案1，将Si的含量设为小于1. 0质量％，因此，在电极头等含 有销（Pt)的情况下，能够更可靠地抑制在电极头及电极的边界部分形成与Pt的共晶组织。
[0018] 此外，由于电极材料中含有Fe，因此能够实现由高温强度下降带来的加工性的改 善。另外，电极在热锻下容易变形，所W在高温下，利用电极容易吸收由电极头与电极之间 的热膨胀差导致的应力。
[0019] 另外，由于将A1的含量设为2. 0质量％W下并将化的含量设为20质量％^下，因 此，能够充分地维持上述电极中的耐氧化性的提高效果，能够更可靠地抑制氧化皮的形成。
[0020] 如上所述，根据上述技术方案1，通过上述的作用效果协同作用，从而能够显著提 高电极头对于电极的接合性。其结果，可W极为有效地抑制电极头的剥离（脱落）。
[0021] 进而，根据上述技术方案1，由于将A1的含量设为2. 0质量％ ^下并将化的含量 设为34质量％ ^下，因此，能够更可靠地防止电极的固溶固化。另外，由于将Y及稀±元素 的含量设为0. 2质量％W下并将C的含量设为0. 1质量％^下，因此，能够抑制高温下的Y、 C等的析出，能够更可靠地防止电极的析出固化。其结果，能够实现良好的加工性。
[002引同时，根据上述技术方案1，将Mn的含量设为1. 0质量％ ^下，因此，能够有效地抑 制电极内部的MnS的形成化及NiS的形成。因此，能够提高电极的耐硫化性，与如上所述的 能够提高电极的耐氧化性的效果相互协同地作用，能够显著提高电极的耐腐蚀性。
[0023] 技术方案2.本技术方案的电极材料的特征在于，在上述技术方案1中，Si及A1的 总含量为1. 0质量％W上。
[0024] 根据上述技术方案2,将Si及A1的总含量设为1. 0质量％ ^上，因此，在化斯被 膜的正下方，能够更进一步可靠地形成Al2〇3被膜和SiO 2被膜。由此，能够更有效地抑制 化2〇3被膜的剥离，能够进一步抑制电极头及电极的边界部分的氧化皮的形成。其结果，能 够进一步提高电极头的接合性。
[0025] 技术方案3.本构成的电极材料的特征在于，在上述构成1或2中，C的含量为0. 05 质量％W下，Mn的含量为0.5质量％W下。
[0026] 根据上述技术方案3,将C的含量设为0. 05质量％ ^下，因此能够更有效地抑制高 温下的C的析出。因此，能更可靠地防止电极的析出固化，能够实现加工性的进一步提高。
[0027] 另外，根据上述技术方案3,将Mn的含量设为0. 5质量％ ^下，因此能够进一步提 高电极的耐硫化性。其结果，能够实现耐腐蚀性的进一步提高。
[0028] 技术方案4.本构成的电极材料的特征在于，在上述构成1~3的任一项中，化的 含量为18质量％W上且28质量％W下。
[0029] 根据上述技术方案4,将化的含量设为18质量％ ^上，因此能够进一步提高电极 的耐氧化性。其结果，能够更进一步抑制电极头及电极的边界部分的氧化皮的形成，进一步 提高接合性。
[0030] 另外，将化的含量设为28质量％ ^下，因此能够更可靠地防止电极的固溶固化， 进一步提局加工性。
[0031] 技术方案5.本技术方案的电极材料的特征在于，在上述技术方案1~4的任一项 中，A1的含量为1.0质量％W下。
[0032] 根据上述技术方案5,将A1的含量设为1.0质量％ ^下，因此能够更可靠地抑制 A1N的析出。由此，能够进一步提高电极的耐氧化性，进一步提高氧化皮的形成抑制效果。
[0033] 另外，通过将A1含量设为1. 0质量％ ^下，从而能够更进一步可靠地防止电极的 固溶固化。其结果，能够实现加工性的进一步提高。
[0034] 技术方案6.本技术方案的电极材料的特征在于，在上述技术方案1~5的任一项 中，Y的含量为0.05质量％W上且0. 15质量％W下。
[00巧]根据上述技术方案6,将Y的含量设为0.05质量％ ^上，因此能够进一步提高电极 的耐氧化性，进而更进一步提高电极头的接合性。
[0036] 另一方面，将Y的含量设为0. 15质量％ ^下，因此能更可靠地抑制Y的析出。因 而，能够实现更优异的加工性。
[0037] 技术方案7.本技术方案的电极材料的特征在于，在上述技术方案1~6的任一项 中，Fe的含量为7质量％W上且15质量％W下。
[0038] 根据上述技术方案7,将化的含量设为7质量％ ^上，因此，电极变得更易于热膨 胀，进而能够进一步缩小电极头及电极间的热膨胀差。其结果，能够更有效地提高接合性。
[0039] 进而，根据上述技术方案7,将化的含量设为15质量％ ^下，因此，能够有效地防 止电极的固溶固化，能够实现加工性的进一步提高。
[0040] 技术方案8.本技术方案的电极材料的特征在于，在上述技术方案1~7的任一项 中，Fe的含量为10质量％W下。
[0041] 根据上述技