CN102844946B

CN102844946B - 火花塞

Info

Publication number: CN102844946B
Application number: CN201080065908.0A
Authority: CN
Inventors: 吉本修; 田中智雄; 胜川典英
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: KR20130018832A; EP2555355A4; US20130009538A1; JP4746707B1; US8922103B2; KR101375967B1; EP2555355A1; CN102844946A; JP2011228250A; EP2555355B1; WO2011121689A1

Abstract

防止析出物变为过饱和状态等，实现良好的接合强度。火花塞1具有：主体配件3；通过电阻焊接与主体配件3接合的接地电极27。接地电极27由通过含有氧化物、金属间化合物等至少一种的析出物PR析出到晶界而构成的金属材料形成。接地电极27中，将位于距离与主体配件3的接合边界100μm范围内的部位作为热影响部27A、将接地电极27的前端部作为一般部27B时，在热影响部27A的截面中，具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径为50μm以下，析出物PR间的最短距离为2μm以上。热影响部27A的截面中析出物PR所占的面积（具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径）是一般部27B的截面中析出物PR所占的面积（具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径）的65%（85%）以上。

Description

火花塞

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机等的火花塞。

背景技术

火花塞例如安装在内燃机（发动机）等上，用于对燃烧室内的混合气体进行点火。一般情况下，火花塞具有：具有轴孔的绝缘体；插通该轴孔的前端侧的中心电极；设置在绝缘体外周的主体配件；接地电极，通过电阻焊接与主体配件的前端部接合，与中心电极之间形成火花放电间隙。并且，为提高耐腐蚀性，对焊接了接地电极的主体配件可实施镀锌等电镀处理。

然而，接地电极朝向燃烧室的中心侧突出配置，因此在使用时变得极其高温。因此，构成接地电极的金属材料的结晶会粗大化（所谓颗粒生长），可能导致内部腐蚀、耐久性下降。

因此，为了抑制颗粒生长，提出了以下技术方案：通过由Y、Zr等氧化物、氮化物、或者金属间化合物构成的析出物析出到晶界而构成的金属材料，形成接地电极（例如参照专利文献1、2等）。根据该技术，在高温下晶粒粗大化的过程中，通过上述析出物阻碍了晶粒的生长，结果可抑制颗粒生长，可有效防止内部腐蚀等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－247175号公报

专利文献2：日本特开2009－16278号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，本申请发明人在进行研究时发现，通过析出物析出到晶界而构成的金属材料来形成接地电极时，存在无法充分获得接地电极相对主体配件的接合强度的情况。对这一点，本申请发明人进一步进行了研究，结果发现因以下原因造成接合强度下降。

即，对主体配件接合接地电极时，在接合界面附近，发热时析出物固溶，在冷却过程中再次析出，但此时，本来应析出的析出物未析出，在熔融部分的母相中以过度溶入的状态（过饱和状态）固化。处于过饱和状态的析出物化学性质不稳定，变为活性状态，因此在电镀处理时，该析出物吸附氢。其结果是，使接合部分脆化，导致接合强度下降。

本发明鉴于以上情况而发明，其目的在于提供一种通过防止析出物变为过饱和状态等，在接地电极中可实现良好的接合强度的火花塞。

用于解决课题的手段

以下对适合实现上述目的的各构成分项进行说明。此外，根据需要，对对应的构成附记特有的作用效果。

构成1.本构成的火花塞具有：筒状的主体配件；以及接地电极，通过电阻焊接，基端部与上述主体配件接合，上述接地电极由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成，该火花塞的特征在于，在上述接地电极中，将位于距离与上述主体配件的接合边界100μm范围内的部位作为热影响部、将上述接地电极的前端部作为一般部时，在上述热影响部的截面中上述析出物所占的面积是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面积的65%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为2μm以上。

并且，接地电极的一般部是指不受到伴随着电阻焊接等的热影响的部位。因此，例如在接地电极的前端部接合了贵金属端头的情况下，接地电极的前端部中，除了靠近该贵金属端头的接合部分的部位（即，接合时受到热影响的部位）的部位，成为接地电极的一般部。因此，作为一般部，例如包括：接地电极中，与主体配件的接合边界，及距离与贵金属端头的接合边界1mm以上的部位。并且，“析出物的内切圆的直径”是指具有和析出物的截面积相同的面积的圆的直径（下同）。

并且，使在热影响部的截面中析出物所占的面积是在一般部的截面中析出物所占的面积的65%以上时，在电阻焊接中，抑制接合部分（热影响部）的发热量，使接合部分不急速冷却即可（即，设置析出物析出的时间）。

但使接合部分的冷却速度过度缓慢时，析出物直径变得过大，在热影响部中析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径可能超过50μm。因此，优选抑制接合部分的发热量，并且例如通过自然冷却等以一定程度的冷却速度冷却接合部分。

构成2.本构成的火花塞的特征是，在上述构成1中，在上述热影响部的截面中上述析出物所占的面积是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面积的85%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为8μm以上。

构成3.本构成的火花塞具有：筒状的主体配件；接地电极，通过电阻焊接，基端部与上述主体配件接合，上述接地电极由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成，该火花塞的特征在于，在上述接地电极中，将位于距离与上述主体配件的接合边界100μm范围内的部位作为热影响部、将上述接地电极的前端部作为一般部时，在上述热影响部的截面中的上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径是在上述一般部的截面中的上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径的85%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为2μm以上。

并且，使热影响部的截面中的析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径为一般部的截面中析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径的85%以上时，在电阻焊接中，抑制接合部分的发热量，使接合部分不会急速冷却即可。

构成4.本构成的火花塞的特征是，在上述构成3中，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为8μm以上。

构成5.本构成的火花塞的特征是，在上述构成1至4中的任意一个中，上述热影响部的截面中的上述析出物间的最短距离为30μm以下。

构成6.本构成的火花塞的特征是，在上述构成1至5中的任意一个中，上述析出物含有钕（Nd）、钇（Y）、及锆（Zr）中的任意一种元素。

发明效果

根据构成1的火花塞，接地电极由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成，因此可提高接地电极的耐腐蚀性和耐久性。

另一方面，构成接地电极的金属材料中含有析出物，因此会担心接地电极中的接合强度的下降，但根据构成1的火花塞，在热影响部的截面中析出物所占的面积是一般部的截面中析出物所占面积的65%以上。即，在热影响部中析出物充分析出。因此，可切实防止在热影响部中析出物变为过饱和状态。其结果是，可有效抑制伴随着电镀处理的接合部分（热影响部及其附近）的脆化。

然而，当以析出物为起点产生龟裂时，在析出物之间，该龟裂沿着晶界传播开。此时，当析出物间的距离过小时，龟裂较快地传播，其结果是可能导致强度降低。针对这一点，根据构成1的火花塞，在热影响部的截面中，析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且析出物间的最短距离为2μm以上。即，析出物间的距离不会过于小，因此可有效降低龟裂的传播速度。其结果是，可更切实防止热影响的强度下降。

如上所述，根据构成1的火花塞，可抑制热影响部的脆化，并且可降低龟裂的传播速度，从而可更切实防止热影响部的强度下降。其结果是，可飞跃性地提高接地电极的接合强度。

根据构成2的火花塞，在热影响部中较多的析出物析出，并且析出物间的距离较大地被确保。因此，可进一步切实防止在热影响部中析出物变为过饱和状态，并且可进一步有效降低龟裂的传播速度。其结果是，可进一步提高接地电极的接合强度。

根据构成3的火花塞，热影响部的截面中的析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径，是一般部的截面中的析出物中具有最大面积的析出物的内切圆的直径的85%以上。即，在热影响部中析出物充分析出，由此，可切实防止在热影响部中析出物变为过饱和状态。其结果是，可起到和上述构成1同样的作用效果。

根据构成4的火花塞，较大地确保了析出物间的距离，因此可较有效地降低龟裂的传播速度。其结果是，可更进一步提高接地电极的接合强度。

根据构成5的火花塞，析出物间的距离足够小到30μm以下，因此可进一步切实抑制晶粒的粗大化。其结果是，可较切实地防止热影响部中的内部腐蚀、耐久性下降。

根据构成6的火花塞，析出物含有Nd、Y、及Zr中的任意一种元素，因此可更进一步有效抑制接地电极中的颗粒生长。其结果是，可更进一步提高接地电极的耐腐蚀性等。

附图说明

图1是表示火花塞的构成的部分剖切主视图。

图2是表示接地电极的热影响部等的部分放大侧视图。

图3（a）是表示热影响部的内部组织的部分放大剖视图，（b）是表示一般部的内部组织的部分放大剖视图。

具体实施方式

以下参照附图说明一个实施方式。图1是表示火花塞1的部分剖切主视图。此外在图1中，将火花塞1的轴线CL1方向作为附图中的上下方向，将下侧作为火花塞1的前端侧、将上侧作为后端侧来进行说明。

火花塞1由绝缘子2、及保持它的筒状的主体配件3等构成。

众所周知绝缘子2通过烧制氧化铝等形成，在其外形部具有：形成在后端侧的圆柱状的后端侧主体部10；大径部11，在比该后端侧主体部10靠近前端一侧，向径向外突出形成；中间主体部12，在比该大径部11靠近前端一侧形成为直径比大径部11细；长足部13，在比该中间主体部12靠近前端一侧形成为直径比中间主体部12细。并且，绝缘子2中，大径部11、中间主体部12、及大部分长足部13容纳在主体配件3的内部。并且，中间主体部12和长足部13的连接部上形成锥形的台阶部14，通过该台阶部14，绝缘子2卡止到主体配件3。

进一步，绝缘子2中，沿着轴线CL1贯通形成有轴孔4，中心电极5插入并固定到该轴孔4的前端一侧。中心电极5由镍（Ni）合金形成，整体呈棒状（圆柱状）。并且，中心电极5的前端面平坦地形成，并且从绝缘子2的前端突出。

并且，端子电极6在从绝缘子2的后端突出的状态下，插入并固定到轴孔4的后端侧。

进一步，在轴孔4的中心电极5和端子电极6之间，配置圆柱状的电阻体7。该电阻体7的两端部经由导电性的玻璃密封层8、9分别电连接到中心电极5和端子电极6。

并且，上述主体配件3由低碳钢等金属形成为筒状，在其外周面形成螺纹部（外螺纹部）15，用于将火花塞1安装到内燃机、燃料电池改性器等燃烧装置。并且，在螺纹部15的后端侧的外周面上形成向径向外侧突出形成的凸缘状的底座部16，在螺纹部15后端的螺纹颈17中嵌入环状的衬垫18。进一步，在主体配件3的后端侧设置截面六边形的工具卡合部19，其在将火花塞1安装到燃烧装置时用于卡合扳手等工具。并且，在工具卡合部19的后端侧设置铆接部20，其向径向内侧弯曲形成，通过该铆接部20保持绝缘子2。此外，在本实施方式中，为实现火花塞1的小型化，主体配件3为小径。因此主体配件3的螺纹部15的螺纹直径为M12以下。

并且，在主体配件3的内周面上设置用于卡止绝缘子2的锥形的台阶部21。并且，绝缘子2从主体配件3的后端侧向前端侧插入，在自身的台阶部14卡止到主体配件3的台阶部21的状态下，通过将主体配件3的后端侧的开口部向径向内侧铆接、即通过形成上述铆接部20而固定。此外，在上述两个台阶部14、21之间，介入圆环状的密封片22。由此，可保持燃烧室内的气密性，使进入到暴露于燃烧室内的绝缘子2的长足部13和主体配件3的内周面的间隙的燃料气体不泄漏到外部。

进一步，为了使铆接所形成的密封更完备，在主体配件3的后端侧，在主体配件3和绝缘子2之间介入环形部件23、24，并且在环形部件23、24之间填充滑石25。即，主体配件3经由密封片22、环形部件23、24及滑石25保持绝缘子2。

进一步，在上述主体配件3的前端部26上设置截面矩形的接地电极27，其自身的大致中间弯曲折返，其前端部侧面与中心电极5的前端部相对。该接地电极27通过电阻焊接与主体配件3接合。并且，接地电极27为了与伴随着主体配件3的小径化的接合区域的减少对应而成为较细的部件（例如基端部的截面积为4.5mm²以下）。并且，在中心电极5的前端部及接地电极27的前端部之间形成火花放电间隙33，在该火花放电间隙33中，在大致沿着上述轴线CL1的方向进行火花放电。

进一步，在本实施方式中，接地电极27以Ni为主要成分，由通过含有氧化物、碳化物、氮化物及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成。此外，作为氧化物，例如包括氧化钇（Y₂O₃）、氧化锆（ZrO）、氧化钕(Nd₂O₃)等，作为碳化物包括二碳化钇（YC₂）、碳化锆（ZrC）等。并且，作为氮化物包括氮化钇（YN）、氮化锆（ZrN）等，作为金属间化合物包括Ni－Y、Ni－Nd、Ni－Ho、Ni－Gd、Ni－Sm等。在本实施方式中，上述析出物包含Nd、Y、及Zr的任意一种元素。

并且，接地电极27的金属组织如下构成。即，如图2所示，接地电极27中，将位于距离与金属配件3的接合边界WB有100μm范围内的部位（即电阻焊接时大幅受到热影响的部位）作为热影响部27A、接地电极27的前端部（即基本未受到热影响的部位）作为一般部27B（参照图1）。此时，如图3（a）、（b）（图3（a）是热影响部27A的部分放大剖视图，图3（b）是一般部27B的部分放大剖视图）所示，在热影响部27A及一般部27B中，析出物PR析出到该晶界，但在热影响部27A的截面中析出物PR所占的面积，是在一般部27B的截面中析出物PR所占的面积的65%以上。即其构成是：即使是受到电阻焊接的热影响的部位，足够量的析出物也析出到晶界。

此外，也可替代“在热影响部27A的截面中析出物PR所占的面积，是在一般部27B的截面中析出物PR所占的面积的65%以上”，而是“在热影响部27A的截面中析出物PR中具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径，是在一般部27B的截面中析出物PR中具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径的85%以上”。

此外，内切圆的直径是指具有和析出物PR的截面积相同的面积的圆的直径。例如，当析出物PR的截面积为S时，析出物PR的内切圆的直径R为R＝（4S/π）^1/2。

并且，热影响部27A的截面中的析出物PR的平均粒径小于一般部27B中的析出物PR的平均粒径。

并且如图3（a）所示，在热影响部27A的截面中，析出物PR间的最短距离SL为2μm以上、30μm以下。进一步，在热影响部27A的截面中，析出物PR中具有最大面积的析出物的内切圆的直径为50μm以下。

接着说明上述构成的火花塞1的制造方法。

首先成型加工绝缘子2。例如，使用以氧化铝为主体、含有粘合剂等的原料粉末，调制成型用基底造粒物，使用它进行橡胶冲压成型，获得筒状的成型体。对获得的成型体实施研磨加工并整形。整形后的材料在烧制炉中烧制，从而获得绝缘子2。

接着，预先加工主体配件3。即，对圆柱状的金属材料（例如S17C、S25C等铁素材料、不锈钢材料）实施冷锻造加工等，从而形成贯通孔，并且制造出大概形状。之后通过实施切削加工整理外形，获得主体配件中间体。

进一步，独立于上述主体配件中间体、绝缘子2，另行制造出中心电极5及接地电极27。即，通过对Ni合金实施锻造加工等而制造中心电极5。并且，通过对以Ni为主要成分、氧化物等析出的金属材料实施锻造加工，获得棒状的接地电极27。

接着，上述棒状的接地电极27电阻焊接到上述主体配件中间体的前端面上。即，将接地电极27的基端部对主体配件中间体的前端面以略微较大的负荷（例如约800N）按压，并且对接地电极27和主体配件中间体的接触部分以预定的通电时间流入略小的电流（例如约2.0kA）。此时，按压负荷较大，因此接地电极和主体配件中间体之间的接触电阻下降。因此，伴随施加的电流较小，可使接触部分的发热量较小。通过电阻焊接而熔融的接触部分因发热量较低，因此逐渐冷却，最终固化。由此，接地电极27接合到主体配件中间体。并且，通过焊接时的热影响，接地电极27的热影响部27A的截面中的析出物的平均粒径，小于一般部27B的截面中的析出物的平均粒径。

进一步，焊接时产生所谓的“塌边”，因此在去除了该“塌边”后，在主体配件中间体的预定部位，通过滚压成型形成螺纹部15。由此，获得接合了接地电极27的主体配件3。进一步，对主体配件3等的表面实施镀锌或镀镍。此外，为提高耐蚀性，在其表面可进一步实施铬酸盐处理。

接着，如上获得的绝缘子2及中心电极5、电阻体7、端子电极6通过玻璃密封层8、9密封固定。作为玻璃密封层8、9，一般情况下，由硼硅酸玻璃和金属粉末混合调制，将该调制的材料以夹持电阻体7的方式注入到绝缘子2的轴孔4内后，从后方用上述端子电极6按压，并且在烧制炉内加热，从而烧成固化。并且，此时可对绝缘子2的后端侧主体部10的表面同时烧制釉层，也可事先形成釉层。

之后，具有如上分别制造的中心电极5等的绝缘子2、和具有接地电极27的主体配件3被固定。具体而言，在绝缘子2插通到主体配件3的状态下，将较薄壁地形成的主体配件3的后端侧的开口部向径向内侧铆接，通过形成上述铆接部20而固定。

并且，最后将接地电极27向中心电极5一侧弯曲，并且实施调节在中心电极5及接地电极27之间形成的火花放电间隙33的大小的加工，从而获得上述火花塞1。

如上所述，根据本实施方式，接通电极27由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成。因此，可提高接地电极27的耐腐蚀性等。

另一方面，在构成接地电极27的金属材料中含有析出物，因此担心接地电极27中的接合强度下降，但在本实施方式中，在热影响部27A的截面中析出物PR所占的面积，是在一般部27B的截面中析出物PR所占的面积的65%以上（或者，在热影响部27A的截面中析出物PR中具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径，是在一般部27B的截面中析出物PR中具有最大面积的析出物PR的内切圆的直径的85%以上）。即，在热影响部27A中析出物PR充分析出。因此，可切实防止在热影响部27B中析出物PR变为过饱和状态。其结果是，可有效抑制伴随着电镀处理的接合部分（热影响部27A及其附近）的脆化。

并且，在热影响部27A的截面中，析出物PR中具有最大面积的析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且析出物间的最短距离为2μm以上。因此，可有效降低产生的龟裂的传播速度，切实防止热影响部27A的强度下降。

如上所述，根据本实施方式，可抑制热影响部27A的脆化，并且降低龟裂的传播速度，从而可较切实地防止热影响部27A的强度降低。其结果是，可飞跃性地提高接地电极27的接合强度。此外如本实施方式所示，在接地电极27被细化、无法充分确保接合区域的火花塞1中，使热影响部27A为上述构造是特别有效的。

进一步，使析出物PR间的距离充分小到30μm以下，因此可更进一步切实地抑制晶粒的粗大化。其结果是，可切实防止热影响部27A中的内部腐蚀、耐久性下降。

接着为确保上述实施方式起到的作用效果，通过变更电阻焊接的条件，制造进行了下述各种变更的火花塞的样本，对各样本进行拉伸试验及加热后组织确认试验，所述各种变更包括：在热影响部的截面中析出物所占的面积相对于在一般部的截面中析出物所占的面积的比率（析出物面积比率）；或者在热影响部的截面中具有最大面积的析出物的内切圆的直径相对于在一般部的截面中具有最大面积的析出物的内切圆的直径的比率（析出物直径比例）；在热影响部中具有最大面积的析出物的内切圆的直径（内切圆最大直径）；热影响部的截面中的析出物间的最短距离（析出物间距离）。

拉伸试验的概要如下。即，使用预定的拉伸试验机（SHIMADZU公司制造的オートグラフ），对样本的接地电极施加拉伸力。并且，确定产生断裂的地点，并且测定产生断裂时的拉伸强度（N）。其中，主体配件和接地电极的接合边界及其附近产生断裂时，认为接合强度不佳，作出“×”的评估，接合边界及其附近不产生断裂，在构成接地电极的母材中产生断裂时，认为接合强度良好，作出“○”的评估。

并且，加热后组织确认试验的概要如下。即，将热影响部以20小时在1000℃下加热后，确定热影响部中的晶粒的粒度编号。此外，粒度编号的确定根据JIS G0551进行。具体而言，对热影响部中的多处截面进行蚀刻处理后，用金属显微镜进行观察，求出每1mm²的晶粒的平均个数m。并且，根据m＝8×2^G（G表示粒度编号）的公式，确定粒度编号。其中，当粒度编号是5以上时，认为颗粒生长受到抑制，作出“○”的评估，而当粒度编号为4以下时，认为颗粒生长的抑制不充分，作出“△”的评估。

表1表示变更了析出物面积比率的各样本中的拉伸试验的试验结果、及加热后组织确认试验的试验结果。并且，表2表示变更了析出物直径比率的各样本中的拉伸试验的试验结果、及加热后组织确认试验的试验结果。此外，在表1及表2中，与加热后组织确认试验的试验结果无关，在接合边界面其附近产生断裂的样本的综合评估为“×”。另一方面，接合边界及其附近未产生断裂的样本的综合评估为“○”，接合边界及其附近未产生断裂、且拉伸强度为2.0kN以上的样本的综合评估为“◎”。

并且，析出物面积比率、析出物直径比率、内切圆最大直径、及析出物间距离使用电子显微镜（SEM）的COMP图像测定。此外，设电子显微镜的倍率为1000倍，将在120μm×90μm视野内观察的析出物为对象，测定析出物面积比率等。并且，各样本的接地电极以Ni为主要成分，通过添加了作为析出物的Ni－Nd的金属材料形成。进一步，各样本均在电阻焊接接地电极后，实施镀锌。并且，各样本的电阻焊接条件均相同，分别制造出用于测定试验用的样本和析出物面积比率等的样本。

（表1）

（表2）

如表1及表2所示，对于析出物面积比率小于65%的样本（样本1～5）、析出物直径比率小于85%的样本（样本22～26）、析出物的内切圆最大直径超过50μm的样本（样本5、6、26、27）、或者析出物间距离小于2μm的样本（样本7、28），在接合边界及其附近产生断裂，可知接地电极的接合强度不充分。考虑这是基于以下理由（A）、（B）。即，（A）析出物面积比率小于65%、或析出物直径比率小于85%（即在接合边界及其附近（即热影响部）中析出物未充分析出，合金中变为过饱和状态）下，在实施电镀时，热影响部中的析出物吸附氢，结果造成热影响部脆化。（B）因析出物的内切圆最大直径超过50μm、或析出物间距离小于2μm，析出物间的距离变得过小，结果造成以析出物为起点的龟裂沿着晶界较快传播。

与之相对，使析出物面积比率为65%以上、或析出物直径比率为85%以上，并使析出物的内切圆最大直径为50μm以下、析出物间距离为2μm以上的样本（样本8～21、29～37），可知在接合边界及其附近不产生破裂，具有良好的接合强度。考虑这是因为：因抑制了析出物的过饱和状态，从而可抑制实施电镀时的氢的吸附，结果可充分维持热影响部的强度；通过使内切圆最大直径为50μm以下、析出物间距离为2μm以上，降低了热影响部中的龟裂的传播速度。

并且，在具有良好的接合强度的样本中，使析出物面积比率为85%以上、并且使析出物间距离为8μm以上的样本（样本13～21），或者将析出物直径比率维持在85%以上、并且使析出物间距离为8μm以上的样本（样本31～37），其拉伸强度为2.0kN以上，可知具有极良好的接合强度。

尤其是，析出物间距离为30μm以下的样本（样本8～17、19～21、29～33、35～37）可抑制加热后的颗粒生长，具有良好的内部腐蚀等的抑制效果。

根据以上试验结果可知，为了在接地电极中实现良好的接合强度，优选：使析出物面积比率为65%以上、或使析出物直径比率为85%以上，并且使析出物的内切圆最大直径为50μm以下、析出物间距离为2μm以上。并且，为了进一步提高接合强度，优选：使析出物面积比率为85%以上，并使析出物间距离为8μm以上，或者使析出物直径比率维持在85%以上，并且使析出物间距离为8μm以上。

进一步，为了提高耐腐蚀性和耐久性，优选析出物间距离为30μm以下。

此外，不限于上述实施方式的记载内容，例如也可如下实施。当然，也可是以下未示例的其他应用例、变更例。

（a）在上述实施方式中，析出物含有Nd、Y及Zr的任意一种元素，但析出物也可不含有Nd、Y或Zr。

（b）在上述实施方式中，对在大致沿着轴线CL1的方向进行火花放电的类型（所谓平行电极类型）的火花塞1适用本发明的技术思想，但可适用本发明的技术思想的火花塞的类型不限于此。因此，例如对下述火花塞也可适用本发明的技术思想：接地电极的前端面与中心电极的侧面相对，在和轴线大致正交的方向上进行火花放电的类型（所谓横向放电类型）的火花塞。该火花塞需要使接地电极的弯曲部分的曲率半径较小，因此在对接地电极实施弯曲加工时，通过接地电极和主体配件的接合部分可施加较大应力。因此，接合部分的接地电极更可能折损，但通过适用本发明的技术思想，可充分提高接地电极的接合强度，较切实地防止接地电极的折损。因此，本发明在所谓横向放电类型的火花塞中尤其有效。

（c）在上述实施方式中，在中心电极5及接地电极27之间形成火花放电间隙33，但也可以是在两个电极5、27的至少一个上设置由贵金属合金（例如铂合金、铱合金等）构成的贵金属端头，在一个电极上设置的贵金属端头和另一个电极之间，或者在两个电极上设置的两个贵金属端头之间，形成火花放电间隙。此外，在接地电极27的前端部设置贵金属端头时，接地电极27的前端部中，设置贵金属端头时的热影响等未涉及的部位是接地电极27的一般部27B。

（d）在上述实施方式中，工具卡合部19是截面六边形，但工具卡合部19的形状不限于该形状。例如，也可是Bi-HEX（变形12边）形状（ISO22977：2005（E））等。

标号说明

1 火花塞

3 主体配件

27 接地电极

27A 热影响部

27B 一般部

PR 析出物

Claims

1.一种火花塞，具有：筒状的主体配件；以及接地电极，通过电阻焊接，基端部与上述主体配件接合，上述接地电极由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成，该火花塞的特征在于，

在上述接地电极中，将位于距离与上述主体配件的接合边界100μm范围内的部位作为热影响部、将上述接地电极的前端部作为一般部时，在上述热影响部的截面中上述析出物所占的面积是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面积的65%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为2μm以上。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其特征在于，在上述热影响部的截面中上述析出物所占的面积是在上述一般部的截面中上述析出物所占的面积的85%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为8μm以上。

3.一种火花塞，具有：筒状的主体配件；以及接地电极，通过电阻焊接，基端部与上述主体配件接合，上述接地电极由通过含有氧化物、碳化物、氮化物、及金属间化合物中的至少一种的析出物析出到晶界而构成的金属材料形成，该火花塞的特征在于，

在上述接地电极中，将位于距离与上述主体配件的接合边界100μm范围内的部位作为热影响部、将上述接地电极的前端部作为一般部时，在上述热影响部的截面中的上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径是在上述一般部的截面中的上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径的85%以上，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为2μm以上。

4.根据权利要求3所述的火花塞，其特征在于，在上述热影响部的截面中，上述析出物中具有最大面积的上述析出物的内切圆的直径为50μm以下，并且上述析出物间的最短距离为8μm以上。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的火花塞，其特征在于，上述热影响部的截面中的上述析出物间的最短距离为30μm以下。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的火花塞，其特征在于，上述析出物含有钕、钇、及锆中的任意一种元素。