JPH0350395B2 - - Google Patents
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- JPH0350395B2 JPH0350395B2 JP25780884A JP25780884A JPH0350395B2 JP H0350395 B2 JPH0350395 B2 JP H0350395B2 JP 25780884 A JP25780884 A JP 25780884A JP 25780884 A JP25780884 A JP 25780884A JP H0350395 B2 JPH0350395 B2 JP H0350395B2
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Landscapes
- Spark Plugs (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は自動車などの内燃機関に用いて耐消
耗性に優れたスパークプラグに関する。 （従来の技術） 従来よりスパークプラグの中心電極及び接地電
極の火花放電部に耐消耗性に優れたPt合金、例
えばPt−Ir、、Pt−Rh、Pt−Ni、Pt−Pd、Pt−
Ru等の貴金属材から成る薄板（チツプ）ないし
は貴金属塊を電気溶接等で接合し、スパークプラ
グの長寿命化を図ることが知られている。このう
ち、特にPt−Ni系合金はNi系合金、母材金属と
の線膨張係数が近く、燃焼ガスの繰返し加熱、冷
却により生ずる熱応力が引起こす白金チツプ、白
金塊の母材からの剥離が軽減され、スパークプラ
グ用白金電極として適した材料である。 （発明が解決しようとする課題） しかし、このPt−Ni系合金は使用温度が1000
℃以上と非常に高くなると結晶粒の粗大化現象が
容易に生じ、還元ガスに当ると粒界割れが起り、
侵蝕されるという問題があり、甚しい場合には貴
金属部分が過熱によつて溶損又は脱落が生じるた
め、この種のPt合金の結晶粒粗大化抑制が必要
である。 （課題を解決するための手段） この発明はPt−Ni系合金における冷熱サイク
ル時の結晶粗大化に伴う粒界割れの問題を解決し
ようとするものであつて、Ni系合金を母材金属
とする電極の火花放電部又は母材と接合する中間
層として用いるPt−Ni系合金が５〜40重量％Ni、
Re、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜２重
量％と残部Ptから成る合金材を使用することに
より、耐久性に優れてプラグの長寿命化をなした
スパークプラグを提供しようとするものである。 （実施例） 以下この発明を具体的に詳述する。 第１図及び第２図はこの発明の代表的なスパー
クプラグの発火部の要部断面図であり、図中１は
機関取付ねじを具えた主体金具、２は前記主体金
具１の内腔内に封入固定された高アルミナ磁器等
から成る絶縁体、３は前記絶縁体２の軸孔内にそ
の先端面より突出して封着された内部にCu芯を
配したNi系合金、例えばNi−Si−Cr−Al、Ni−
Cr−Fe合金などの母材金属から成る中心電極、
４は前記中心電極３の先端３ａに接合された火花
放電部でPt−Ni系合金材で構成されている。５
は前記主体金具１の端面１ａより突設された前記
中心電極母材と同様なNi系合金の母材金属から
成る接地電極、６は前記接地電極５の火花放電部
で同様にPt−Ni系合金材で構成されており、こ
の火花放電部６は前記中心電極３の火花放電部４
との間に火花ギヤツプ７を形成したスパークプラ
グである。 また、この発明は第２図に示すように、中心電
極３及び接地電極５の夫々の火花放電部８及び９
を耐消耗性に優れたPt−Ir（20％Ir）、Pt−Pd（30
％Pd）等で形成し、夫々の母材との接合する中
間層１０及び１１にPt−Ni系合金で構成された
スパークプラグである。なお、これら実施例には
貴金属材は中心電極と接地電極の両者に形成され
ているが、機関の特性、電極温度及び電源極性に
応じていずれか一方のみに貴金属材を、又はいず
れか一方にPt−Ni系合金材と他方に耐消耗性に
優れPt合金材を組合せ使用することができる。 母材金属電極の火花放電部４，６又は母材金属
との接合面である中間層１０，１１に用いるこの
発明のPt−Ni系合金材としては、５〜40重量％
Ni、Re、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜
２重量％と残部Ptから成る合金を使用すること
により、高温時の結晶粗大化抑制、粒界割れ防止
に有効であることを見出したものである。 この発明において、Pt−Ni系合金のNiの添加
量を５〜40重量％に規定したのは５重量％以下で
はNi系合金母材との熱膨張差が大きく、又40重
量％以上では熱膨張差が小さく接着性が良好とな
るが、Ni増加によつて合金自体の耐酸化性が著
しく劣化するためである。結晶粒粗大化抑制とし
てのRe、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜
２重量％に規定したのは0.05重量％以上添加しな
いと抑制効果がなく、２重量％以上添加すると加
工性が著しく悪くなるためである。 実施例 １ 表１に示すようにPt−Ni合金にRe、Zr、Hf、
Alの少なくとも１種を添加した成分の合金材を
用い、これをNi系合金（２％Si−２％Cr−２％
Alと残部Niの合金）の母材電極の凹部に夫々直
径１mmφ×厚さ0.4mmのNo.１〜No.12の試料を電気
溶接にて接合したもので性能を比較した。なお、
性能評価として大気中1100℃×10時間の熱処理後
の結晶粒度No（オーステナイト粒度）とバーナー
による1100℃×１分加熱と放冷１分（約200℃ま
で）×3000サイクル繰返し後の粒界亀裂及び溶接
部分のクラツクの有無によつて比較した。
耗性に優れたスパークプラグに関する。 （従来の技術） 従来よりスパークプラグの中心電極及び接地電
極の火花放電部に耐消耗性に優れたPt合金、例
えばPt−Ir、、Pt−Rh、Pt−Ni、Pt−Pd、Pt−
Ru等の貴金属材から成る薄板（チツプ）ないし
は貴金属塊を電気溶接等で接合し、スパークプラ
グの長寿命化を図ることが知られている。このう
ち、特にPt−Ni系合金はNi系合金、母材金属と
の線膨張係数が近く、燃焼ガスの繰返し加熱、冷
却により生ずる熱応力が引起こす白金チツプ、白
金塊の母材からの剥離が軽減され、スパークプラ
グ用白金電極として適した材料である。 （発明が解決しようとする課題） しかし、このPt−Ni系合金は使用温度が1000
℃以上と非常に高くなると結晶粒の粗大化現象が
容易に生じ、還元ガスに当ると粒界割れが起り、
侵蝕されるという問題があり、甚しい場合には貴
金属部分が過熱によつて溶損又は脱落が生じるた
め、この種のPt合金の結晶粒粗大化抑制が必要
である。 （課題を解決するための手段） この発明はPt−Ni系合金における冷熱サイク
ル時の結晶粗大化に伴う粒界割れの問題を解決し
ようとするものであつて、Ni系合金を母材金属
とする電極の火花放電部又は母材と接合する中間
層として用いるPt−Ni系合金が５〜40重量％Ni、
Re、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜２重
量％と残部Ptから成る合金材を使用することに
より、耐久性に優れてプラグの長寿命化をなした
スパークプラグを提供しようとするものである。 （実施例） 以下この発明を具体的に詳述する。 第１図及び第２図はこの発明の代表的なスパー
クプラグの発火部の要部断面図であり、図中１は
機関取付ねじを具えた主体金具、２は前記主体金
具１の内腔内に封入固定された高アルミナ磁器等
から成る絶縁体、３は前記絶縁体２の軸孔内にそ
の先端面より突出して封着された内部にCu芯を
配したNi系合金、例えばNi−Si−Cr−Al、Ni−
Cr−Fe合金などの母材金属から成る中心電極、
４は前記中心電極３の先端３ａに接合された火花
放電部でPt−Ni系合金材で構成されている。５
は前記主体金具１の端面１ａより突設された前記
中心電極母材と同様なNi系合金の母材金属から
成る接地電極、６は前記接地電極５の火花放電部
で同様にPt−Ni系合金材で構成されており、こ
の火花放電部６は前記中心電極３の火花放電部４
との間に火花ギヤツプ７を形成したスパークプラ
グである。 また、この発明は第２図に示すように、中心電
極３及び接地電極５の夫々の火花放電部８及び９
を耐消耗性に優れたPt−Ir（20％Ir）、Pt−Pd（30
％Pd）等で形成し、夫々の母材との接合する中
間層１０及び１１にPt−Ni系合金で構成された
スパークプラグである。なお、これら実施例には
貴金属材は中心電極と接地電極の両者に形成され
ているが、機関の特性、電極温度及び電源極性に
応じていずれか一方のみに貴金属材を、又はいず
れか一方にPt−Ni系合金材と他方に耐消耗性に
優れPt合金材を組合せ使用することができる。 母材金属電極の火花放電部４，６又は母材金属
との接合面である中間層１０，１１に用いるこの
発明のPt−Ni系合金材としては、５〜40重量％
Ni、Re、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜
２重量％と残部Ptから成る合金を使用すること
により、高温時の結晶粗大化抑制、粒界割れ防止
に有効であることを見出したものである。 この発明において、Pt−Ni系合金のNiの添加
量を５〜40重量％に規定したのは５重量％以下で
はNi系合金母材との熱膨張差が大きく、又40重
量％以上では熱膨張差が小さく接着性が良好とな
るが、Ni増加によつて合金自体の耐酸化性が著
しく劣化するためである。結晶粒粗大化抑制とし
てのRe、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を0.05〜
２重量％に規定したのは0.05重量％以上添加しな
いと抑制効果がなく、２重量％以上添加すると加
工性が著しく悪くなるためである。 実施例 １ 表１に示すようにPt−Ni合金にRe、Zr、Hf、
Alの少なくとも１種を添加した成分の合金材を
用い、これをNi系合金（２％Si−２％Cr−２％
Alと残部Niの合金）の母材電極の凹部に夫々直
径１mmφ×厚さ0.4mmのNo.１〜No.12の試料を電気
溶接にて接合したもので性能を比較した。なお、
性能評価として大気中1100℃×10時間の熱処理後
の結晶粒度No（オーステナイト粒度）とバーナー
による1100℃×１分加熱と放冷１分（約200℃ま
で）×3000サイクル繰返し後の粒界亀裂及び溶接
部分のクラツクの有無によつて比較した。
【表】
このテスト結果は表１の如く、Pt−Ni合金
（No.１）は高温時の結晶粒の粗大化が容易に生じ
冷熱2000サイクル後に粒界割れの発生が認められ
3000サイクルで大きな亀裂となる。これに対して
この発明のNo.２〜No.12はいずれも結晶粒の粗大化
が小さく冷熱3000サイクル繰返し後においてNo.２
の試料に微小亀裂が認められたが他のものは全く
異常が認められず良好であつた。また、溶接部分
には従来のPt−Ni合金と同じくこの発明のPt合
金材にはクラツクの発生がなかつた。 なお、この発明のスパークプラグは貴金属材の
形状が薄板の実施例だけに限定されるものでな
く、該貴金属材が貴金属塊（棒状片）のものにも
適用でき、又火花ギヤツプが中心電極の先端面に
対向した接地電極との間に形成した実施例のスパ
ークプラグだけでなく、中心電極の先端部側面又
は先端周縁との間に対向する接地電極を設けた多
極型セミ沿面型スパークプラグにも適用すること
ができる。 （発明の効果） 以上の如く、この発明のスパークプラグは火花
放電部又は母材との中間層にPt−Ni合金に第三
元素としてRe、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を
0.05〜２重量％添加した合金材を使用することに
より、従来のNi系合金母材との良好な接着性を
保持してチツプの剥離が生じることがなく、かつ
高温時の結晶粒粗大化抑制効果を著しく高めるた
め粒界割れが生じることのない耐久性に優れて安
定した品質の長寿命プラグを提供することができ
る。
（No.１）は高温時の結晶粒の粗大化が容易に生じ
冷熱2000サイクル後に粒界割れの発生が認められ
3000サイクルで大きな亀裂となる。これに対して
この発明のNo.２〜No.12はいずれも結晶粒の粗大化
が小さく冷熱3000サイクル繰返し後においてNo.２
の試料に微小亀裂が認められたが他のものは全く
異常が認められず良好であつた。また、溶接部分
には従来のPt−Ni合金と同じくこの発明のPt合
金材にはクラツクの発生がなかつた。 なお、この発明のスパークプラグは貴金属材の
形状が薄板の実施例だけに限定されるものでな
く、該貴金属材が貴金属塊（棒状片）のものにも
適用でき、又火花ギヤツプが中心電極の先端面に
対向した接地電極との間に形成した実施例のスパ
ークプラグだけでなく、中心電極の先端部側面又
は先端周縁との間に対向する接地電極を設けた多
極型セミ沿面型スパークプラグにも適用すること
ができる。 （発明の効果） 以上の如く、この発明のスパークプラグは火花
放電部又は母材との中間層にPt−Ni合金に第三
元素としてRe、Zr、Hf、Alの少なくとも１種を
0.05〜２重量％添加した合金材を使用することに
より、従来のNi系合金母材との良好な接着性を
保持してチツプの剥離が生じることがなく、かつ
高温時の結晶粒粗大化抑制効果を著しく高めるた
め粒界割れが生じることのない耐久性に優れて安
定した品質の長寿命プラグを提供することができ
る。
第１図及び第２図はこの発明の実施例を示すス
パークプラグの発火部の要部拡大断面図である。 ３……中心電極、５……接地電極、４，６，
８，９……火花放電部、１０，１１……中間層。
パークプラグの発火部の要部拡大断面図である。 ３……中心電極、５……接地電極、４，６，
８，９……火花放電部、１０，１１……中間層。
Claims (1)
- １ Ni系合金を母材金属とする中心電極及び接
地電極の少なくとも一方の火花放電部としてPt
−Ni系合金を固着したスパークプラグ又は前記
火花放電部として耐消耗性に優れたPt合金を使
用すると共にこのPt合金と母材金属との間にPt
−Ni系合金から成る中間層を配置したスパーク
プラグにおいて、前記Pt−Ni系合金のうちNiを
５〜40重量％、Re、Zr、Hf、Alの少なくとも１
種を0.05〜２重量％と残部Ptから成る合金材を使
用することを特徴とするスパークプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25780884A JPS61135082A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | スパ−クプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25780884A JPS61135082A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | スパ−クプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135082A JPS61135082A (ja) | 1986-06-23 |
| JPH0350395B2 true JPH0350395B2 (ja) | 1991-08-01 |
Family
ID=17311399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25780884A Granted JPS61135082A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | スパ−クプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61135082A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW326593B (en) * | 1993-12-23 | 1998-02-11 | Mintek | Spark plug or igniter electrodes and spark plug or igniter embodying same |
| JP4718968B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-07-06 | ワヨー株式会社 | 表示体の掲示装置 |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25780884A patent/JPS61135082A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61135082A (ja) | 1986-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |