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" Perfectionnements aux electrodes pour bougies d'allumage"
La présente invention est relative aux électrodes pour bougies d'allumage.
Il est de pratique courante d'utiliser,sur les mo- teurs à haut rendement, des électrodes de bougies d'allu- mage faites en alliages de métaux précieux parce que ces métaux possèdent une résistance particulièrement bonne aux températures élevées, à l'érosion électrique et aux effets corrosifs des produits de .La combustion.
Mais, on a constaté que lorsque les combustibles employés avaient une teneur êievee en plomba Ce qui fait que les gaz contenus dans le cylindre ont une concentration élevée en plomb, plusieurs des alliages connus comme donnant satis- faction dans des conditions de fonctionnement modérées
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ne conviennent pas parce que, aux températures élevées,le plomb attaque très fortement les électrodes en provoquant la corrosion.. et la rupture On croit que cette attaque est dde a la pénétration du plomb le long des limite.s des grains jusqu'au coeur de l'électrode , avecproduction d'une serieuse détérioration de l'alliage, l'électrode devenant alors susceptible de se rompre après une durée relativement courte de service.
La demanderesse a découvert que si l'on utilise un alliage contenant du palladium, le plomb est adso.rbé dans les couches superfioielles et se diffuse dans les cristaux de la surface de l'alliage, ce qui fait qu'il ne pénétre pas le long des limites des grains jusqu'au coeur du fil constituant l'électrode, que l'électrode da,ns son ensemble résiste à l'attaque par le plomb et qu'elle possède, par conséquent, une résistance accrue à la fragilité.
Les alliages utilisés conformément à l'invention sont principalement formés de platine,car cela leur confère la meilleure résistance à l'érosion,en combinaison avec les autres propriétés désirées. Leur teneur en palladium,qui peut aller de 1 à 40 %, dépend largement des conditions dans lesquelles l'électrode doit être utilisée êtantdonné que la demanderesse a constaté que le paliadium, tout en augmentant .La solubilité du plomb dans l'alliage et en prolongeant ainsile temps qui s'écoule avant que l'électro- de n'occasionne une panne pareè qu'elle est advenue fragile, réduit la résistance a l'érosion de l'alliage :
par sui- te, s'il est essentiel que l'alliage possède une résistance élevée à l'érosion et si le risque résultant de la fragili- té n'est pas grand, il est préferable ae maintenir à une faible valeur la teneur en palladium. Mais, si le risque de fragilité est grand, par exemple si les électrodes doivent être employées avec des combustibles à teneur êlevêe
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en plomb et si elles ont des changes de travailler à des températures élevées, leur teneur en palladium doit être augmentée. Les électrodes peuvent- alors subir plus rapide- ment l'érosion, mais leur durée effective est accrue car elles ne se rompent pas par suite de l'attaque par le, plomb.
C'est ainsi que si le risque de fragilfté est impor- tant,la teneur en palladium d'un alliage binaire peut être de 15 % ou davantage, et attendre même 40 % dans dertains cas. Par contre, si le risque d'érosion est important, la teneur en palladium doit être maintenue à une valeur faible, et, de prêfêrence,entre 4 et 10 %.
Bien que l'on puisse utiliser des alliages binaires,' des alliages ternaires donnent davantage satisfaction lorsqu'on désire, non seulement la résistance à l'érosion et à la production de la fragilité, mais aussi la rigidité et la résistance mécaniques. Les alliages que la demande- resse préfère sont des alliages ternaires dans lesquels une partie du platine est remplacée par du tungstène ou par du ruthénium en quantité totale allant jusqu'à 10 %.
ces éléments agissent pour donner de le dureté et son- fèrent de bonnés propriétés mécaniques aux alliages, mais il semble que leur présence rend les alliages particulière- ment sensibles à l'attaque par le plomb le long des limites des grains ou qu'ils réduisent la solubilité du plomb dans l'alliage, aussi la demanderesse préfere-t-elle les mainte- nir au minimum nécessaire à l'obtention de la résistance.
Par exemple, les alliages contenant de 4 à 10 % de palla- dium peuvent contenir aussi de 0,5 % à 5 % de tungstène, ou de 0,5 % à 6 % de ruthénium aux dépens de la tenear en platine.
Lorsque, en raison du risque considérable de dévelop- pement de la fragilité, on utilise des teneurs relative- ment élevées en palladium, il y a avantage à augmenter la
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teneur en tungstène ou en réthinium. Cela est dû au fait que la température de recristallisation de 1'alliage se trouve alors élevée et que, par suite, une microstructure fibreuse peut être maintenue dans l'électrode.
L'avantage qui en résulte est expliqué complètement dans la demande de brevet déposée en France par la demanderesse le 31 ootobre 1945 pour: " Perfectionnements aux électrodes pour bou- @ gies d'allumage." Par exemple, conjointement avec 10 %, ou davantage, de palladium, on peut utiliser de 3% à 8 % de tungstène ou bien de 4% à 10 % de ruthénium et éti- rer, ou tréfiler, l'alliage résultant dans une mesure suffisante pour que les électrodes aient à coup sûr une microstructure fibreuse.
Les alliages peuvent être quaternaires, ou même plus complexes, bien que la quantité totale de tous éléments au- tres que ceux déjà mentionnés ne doivent pas excéder 10 %.
Des exemples de tels autres éléments qui peuvent être présents dans l'alliage sont l'iridium et l'osmium qui agissent conme agents durcisseurs de la même manière, que le tungstène et le ruthénium ,mais qui ne sont pas aussi désirables que ses derniers éléments- Le rhodium, encore, est un agent durcisseur modéré et il peut âtre utilisé dans les alliages pour lesquels on désire obtenir de la résistance mécanique . Mais, comme le palladium lui-même n'est qu'un agent durcisseur modéré, on n'incorpore le rho- dium, normalement qu'aux alliages contenant plus de 10 % de palladium parce qu'avec une teneur moindre en palladium l'effet combiné du palladium et du rhodium est insuffisant pour produire un durcissement notable.
D'autres éléments pouvant être incorporés aux alliages sont des métaux tels que le molybdène, le nickel et l'étain, et aussi le gluoinium.
Il doit être entendu que les alliages de platine produits à l'êchelle industrielle Contiennent toujours de( petites quantités d'éléments que l'on peut oonsidérer
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oomme des impuretés et l'expression, employée ici, "le res- te étant du platine" n'entend pas exclure de telles mini- mes quantités d'impuretés.
On a déjà proposé de fabriquer des électrodes pour bougies d'allumage au moyen d'alliages contenant une pro- portion élevée de platine et une proportion plus petite de rhodium, conjointement avec 10 % ou plus d'un autre mê- tal, ou de plusieurs autres métaux, du groupe du platine comme l'osmium, le ruthénium ou le palladium. L'invention ne vise pas les alliages contenant 10 %, ou moins, de pal- ladium et aussi du rhodium en plus du platine.