CN110364930B - 火花塞及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火花塞及其制造方法，能够提高端头的耐火花损耗性。火花塞具备：第一电极，具备以Ir为主体的端头和接合有端头的母材；及第二电极，隔着火花间隙而与端头相对。端头在第一方向的任意的截面中的0.25mm²的范围内出现的晶粒为20个以上，所述第一方向是在火花间隙内连结端头和第二电极的方向，在将第一方向的晶粒的长度设为Y、并将与第一方向垂直的第二方向的晶粒的长度设为X时，满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。

Description

火花塞及其制造方法

技术领域

本发明涉及火花塞及其制造方法，特别是涉及能够提高端头的耐火花损耗性的火花塞及其制造方法。

背景技术

作为能够应用于火花塞的电极(端头)的线材，专利文献1公开了将含有Ir的线材的长度方向的截面的晶粒设为每0.25mm²为2～20个的技术。在专利文献1公开的技术中，通过抑制晶粒的个数，抑制在高温下与结晶相比容易氧化的粒界的面积，提高高温氧化损耗性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-190012号公报

然而，在上述现有技术中，抑制由火花放电引起的端头的体积减少(火花损耗)的效果不明。希望提高火花塞的端头的耐火花损耗性。

发明内容

本发明为了满足该要求而作出，目的在于提供一种能够提高端头的耐火花损耗性的火花塞及其制造方法。

为了实现该目的，本发明的第一方案的火花塞具备：第一电极，具备以Ir为主体的端头和接合有端头的母材；及第二电极，隔着火花间隙而与端头相对。端头在第一方向的任意的截面中的0.25mm²的范围内出现的晶粒为20个以上，所述第一方向是在火花间隙内连结端头和第二电极的方向，在将第一方向的晶粒的长度设为Y、并将与第一方向垂直的第二方向的晶粒的长度设为X时，满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。

【发明效果】

根据第一方案记载的火花塞，端头在火花间隙内在将端头与第二电极连结的第一方向的任意的截面中在0.25mm²的范围出现20个以上的晶粒。第一方向的晶粒的长度Y和与第一方向垂直的第二方向的晶粒的长度X的关系满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5，因此能够提高端头的耐火花损耗性。

根据第二方案记载的火花塞，端头在其截面中的Ir的含有率的范围为4质量％以下。由此，除了第一方案的效果之外，还能够抑制端头的局部性的损耗。

根据第三方案记载的火花塞，进行了处理后的端头的截面的维氏硬度Ha与进行处理前的端头的该截面的维氏硬度Hb的关系满足Hb≥220HV且Hb/Ha≤1.3，所述处理是将端头在Ar气氛中以1300℃加热了10小时的处理。由此，除了第一方案或第二方案的效果之外，还能够确保端头的硬度，并抑制高温下的再结晶化或粒生长，能够长期维持端头的耐火花损耗性。

根据第四方案记载的火花塞，端头还含有0.5质量％以上的Rh，因此能够使再结晶温度下降。其结果是，除了第一方案至第三方案的任一效果之外，还能够将端头容易调整成所希望的组织。

根据第五方案记载的火花塞的制造方法，通过准备工序，准备具有与端头的直径相当的直径且由多个晶粒构成的线材。通过加热工序，对线材的长度方向的一部分进行加热而在线材形成温度梯度，由此使晶粒在长度方向上生长。其结果是，能够将线材应用于端头而制造出第一方案至第四方案中任一记载的火花塞。

根据第六方案记载的火花塞的制造方法，通过冷却工序对线材的长度方向的一部分进行冷却，因此能够在线材更容易形成温度梯度。由此，除了第五方案的效果之外，还能够提高端头的品质的稳定性。

附图说明

图1是一个实施方式的火花塞的单侧剖视图。

图2是将图1的一部分放大的火花塞的剖视图。

图3是端头的剖视图。

图4是加热装置的示意图。

标号说明

10 火花塞

20 中心电极(第一电极)

23 母材

25 端头

40 接地电极(第二电极)

61 线材

D1 第一方向

D2 第二方向

G 火花间隙

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的优选实施方式。图1是一实施方式的火花塞10的以轴线O为界的单侧剖视图，图2是将图1的一部分放大的火花塞10的剖视图。在图1及图2中，将纸面下侧称为火花塞10的前端侧，将纸面上侧称为火花塞10的后端侧。

如图1所示，火花塞10具备中心电极20(第一电极)及接地电极40(第二电极)。中心电极20固定于绝缘体11，接地电极40连接于主体配件30。绝缘体11是由机械特性或高温下的绝缘性优异的氧化铝等形成的大致圆筒状的构件。绝缘体11沿轴线O贯通有轴孔12。在轴孔12的前端侧，在整周上形成有朝向后端侧的后端朝向面13。绝缘体11在轴线方向的中央形成有外径最大的大径部14。绝缘体11在比大径部14靠前端侧处形成有向径向的外侧突出的卡定部15。卡定部15随着朝向前端侧而缩径。

中心电极20是配置于轴孔12的棒状的构件。中心电极20具备配置于比后端朝向面13靠轴孔12的前端侧处的轴部21和卡定于后端朝向面13的头部22。轴部21的一部分从轴孔12突出。中心电极20将导热性优异的芯材埋设于母材23。在本实施方式中，母材23由以Ni为主体的合金或Ni构成，芯材由以铜为主体的合金或铜构成。此外，可以省略芯材。

如图2所示，中心电极20在母材23的前端形成有熔融部24，接合端头25。熔融部24通过电阻焊、激光焊、电子束焊等而形成，母材23与端头25熔合。在本实施方式中，熔融部24通过激光焊而形成于母材23的整周。

端头25通过以Ir为主体的合金或者由Ir构成的金属形成。以Ir为主体的合金是指相对于合金的Ir的含有率为50wt％以上的情况。由r构成的金属是除了Ir以外还包括不可避免的杂质的金属。在本实施方式中，端头25是由以Ir为主体的合金构成的圆柱状的构件。端头25除了Ir以外还可以含有Pt、Rh、Ru、Ni等。

在本实施方式中，图示出残留有与母材23对接的端头25的端面25a的中央而在其周围形成有熔融部24的状态。然而，并不局限于此。端头25的端面25a可以全部熔融于熔融部24而消失。

返回图1进行说明。端子配件26是与高压线缆(未图示)连接的棒状的构件，由具有导电性的金属材料(例如低碳钢)形成。端子配件26固定于绝缘体11的后端，前端侧配置于轴孔12内。端子配件26在轴孔12内与中心电极20电连接。

主体配件30是在绝缘体11的外周配置的圆筒状的构件。主体配件30通过具有导电性的金属材料(例如低碳钢等)形成。具备将绝缘体11的前端侧的一部分包围的主体部31、与主体部31的后端侧连接的座部34、与座部34的后端侧连接的工具卡合部35及与工具卡合部35的后端侧连接的后端部36。主体部31在外周形成有与发动机(未图示)的螺纹孔螺合的外螺纹32，在内周形成有从前端侧将绝缘体11的卡定部15卡定的斜坡部33。

座部34是用于堵塞发动机的螺纹孔与外螺纹32的间隙的部位，外径形成得比主体部31的外径大。工具卡合部35是在将外螺纹32向发动机的螺纹孔拧紧时使扳手等工具卡合的部位。后端部36朝向径向的内侧弯折，相比绝缘体11的大径部14位于后端侧。主体配件30通过斜坡部33及后端部36来保持绝缘体11的大径部14及卡定部15。

接地电极40是与主体配件30的主体部31连接的构件。在本实施方式中，接地电极40具备与主体配件30连接的母材41和通过熔融部42(参照图2)而接合于母材41的端头43。母材41是具有导电性的金属制(例如镍基合金制)。端头43是以Pt、Ir、Ru、Rh等贵金属为主体的合金或由贵金属构成的构件。熔融部42通过电阻焊、激光焊、电子束焊等而形成，母材41与端头43熔合。在本实施方式中，熔融部42通过电阻焊而形成。

火花塞10(参照图1)中，中心电极20的端头25的端面25b与接地电极40(端头43)之间沿第一方向D1分离，在端头25的端面25b与接地电极40之间形成有火花间隙G。在本实施方式中，第一方向D1与轴线O的方向一致。端头25在第一方向D1的任意的截面中的0.25mm²的范围(0.5mm×0.5mm的正方形的视野)内出现20个以上的晶粒。端头25中，第一方向D1的晶粒的长度Y和与第一方向D1垂直的第二方向D2的晶粒的长度X的关系满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。由此，能够提高端头25的耐火花损耗性。

参照图3，说明端头25的晶粒的长度(X、Y)的测定方法的一例。图3是端头25的包含轴线O(参照图1)的剖视图。晶粒的长度遵照JIS G0551：2013年来测定。例如，关于接合于母材23的端头25(形成熔融部24时的受到热影响的部位)，利用包含轴线O的平面将端头25切断，将端头25分为2个。关于分成了2个的一方，以出现平坦的截面的方式对端头25进行研磨，得到基于金属显微镜或SEM的组分像的显微镜照片。

在得到的显微镜照片的从端面25b分离了0.05mm的位置，与端面25b平行地引出由直线构成的试验线50。接下来，在从试验线50分离了0.05mm的位置，与试验线50平行地引出由直线构成的试验线51。此外，在从试验线51分离了0.05mm的位置，与试验线51平行地引出由直线构成的试验线52。此外，在端头25的第一方向D1的长度短而在端头25无法引出3条试验线50、51、52的情况下，能够缩短试验线50、51、52的间隙(0.05mm)，或者试验线50、51、52的间隙不变而缩短端面25b与试验线50的间隙(0.05mm)。

接下来，对于试验线50、51、52分别通过或捕捉的端头25的晶粒的个数(N₁、N₂、N₃)进行计数。晶粒的计数根据试验线50、51、52与晶粒的交叉的方式，在试验线50、51、52通过晶粒的情况下，N₁、N₂、N₃＝1，在试验线50、51、52在晶粒内结束的情况下，N₁、N₂、N₃＝0.5，在试验线50、51、52与粒界相接的情况下，N₁、N₂、N₃＝0.5。在将试验线50、51、52中的与端头25的晶粒交叉的部分的长度分别设为X₁、X₂、X₃时，将(X₁+X₂+X₃)/(N₁+N₂+N₃)作为第二方向D2的端头25的晶粒的长度(X)。

接下来，在显微镜照片上引出由在端头25的端面25b的线段的中点53通过的直线，即与试验线50、51、52垂直的直线构成的试验线54。此外，在从试验线54分离了100μm的位置，与试验线54平行地将由直线构成的试验线56、57向试验线54的两侧引出。试验线54、56、57从端面25b引出至熔融部24或端面25a。

接下来，对于3条试验线54、56、57分别通过或捕捉的端头25的晶粒的个数(M₁、M₂、M₃)进行计数。晶粒的计数(M₁、M₂、M₃)与N₁、N₂、N₃的计数相同。在将试验线54、56、57中的与晶粒交叉的部分的长度分别设为Y₁、Y₂、Y₃时，将(Y₁+Y₂+Y₃)/(M₁+M₂+M₃)设为第一方向D1的晶粒的长度(Y)。

端头25在测定了晶粒的长度的截面中的多个测定点处测定了Ir的含有率的测定值的最大值与最小值之差(范围)为4wt％以下。能够抑制Ir的过剩的偏析，因此能够抑制端头25的局部的损耗。此外，Ir的含有率通过EPMA的WDS分析能够测定。

在将进行了处理后的端头25的截面的维氏硬度设为Ha、并将进行该处理前的端头25的截面的维氏硬度设为Hb时，满足Hb≥220HV且Hb/Ha≤1.3，所述处理是将端头25在Ar气氛中以1300℃加热了10小时的处理。由此，能够确保端头25的硬度并抑制高温下的再结晶化或粒生长，能够长期维持端头25的耐火花损耗性。

此外，端头25的组织或硬度通过焊接方法、焊接时的气氛、焊接使用的激光射束或电子射束的照射条件、端头25的材质或形状等(端头25的第一方向D1的长度或截面积)、制造端头25时的加工条件等能够控制。

端头25的维氏硬度遵照JIS Z2244：2009年来测定。对测定了端头25的晶粒的长度(X、Y)的端头25的切断面进行镜面研磨来作为测定维氏硬度Hb的试验片。利用包含轴线O的平面将端头25切断而分为2个，另一方面，对切断面进行镜面研磨来作为测定维氏硬度Ha的试验片。

此外，在无法制作将端头25切断而分为2个的试验片的情况下，可以准备以相同条件制造的2个火花塞10，使用其中的1个来制作测定维氏硬度Hb的试验片，使用另1个来制作测定维氏硬度Ha的试验片。

对于测定维氏硬度Ha的试验片，在对切断面进行镜面研磨之前实施热处理。热处理是如下处理：将形成熔融部24时的受到热影响的端头25(可以包含母材23或熔融部24)放入气氛炉，一边使Ar以2L/分钟的流量流动一边以10℃/分钟的速度升温至1300℃，以1300℃维持了10小时的加热之后停止加热，一边使Ar以2L/分钟的流量流动一边进行自然冷却。实施热处理的理由是为了除去端头25的残留应力并调整因加工或焊接热等的影响而发生了变化的端头25的结晶组织。

维氏硬度Ha、Hb的测定点(将压头压入的点)设为从端头25的缘部分离了0.10mm的位置。选择将压头压入而形成的压痕相互分离0.4mm的4个测定点。此外，在压痕包含于熔融部24的情况下，或者，在距熔融部24与端头25的交界为100μm以内的区域包含压痕的情况下，该压痕从测定值排除。这是为了防止测定值受到熔融部24的影响。向压头施加的试验力为1.96N(200gf)，试验力的保持时间设为10秒。算出4个测定点的测定值的算术平均值，设为维氏硬度Ha、Hb。

参照图4，说明端头25的制造方法。图4是将成为端头25的材料的线材61加热的加热装置60的示意图。在图4中，省略加热装置60的长度方向的两端的图示。加热装置60是对具有与端头25的直径相当的直径的线材61进行加热并对线材61的组织进行调整的装置。线材61由以Ir为主体的合金构成，合金还含有0.5质量％以上的Rh。线材61由多个晶粒构成，线材61的宽度方向的晶粒的长度X为100μm以下。

加热装置60具备由石英玻璃等形成的透明的管62、在管62的外侧的规定的位置配置的加热器63、与加热器63沿轴向空出间隙地配置在管62的内侧的冷却器64及测定由加热器63加热后的线材61的温度的温度计65。在管62的内侧配置的线材61由配置在从加热器63分离的位置的卡盘(未图示)保持。

管62是用于确保对线材61进行加热的气氛的构件，根据需要，使Ar气体等非活性气体向管62的内侧流动。加热器63对线材61的长度方向的一部分进行加热。由加热器63将长度方向的一部分加热后的线材61沿长度方向形成温度梯度。在本实施方式中，加热器63是高频感应加热用线圈。加热器63将线材61加热成不熔融的温度。由加热器63加热后的线材61到达的温度虽然也受到线材61的组分的影响，但是为例如1000～1500℃左右。

冷却器64将线材61的长度方向的一部分冷却。冷却器64与加热器63沿轴向空出间隙地配置，因此在线材61能够更容易地形成温度梯度。在本实施方式中，冷却器64是通过水冷而将自身冷却的金属制的块，与线材61接触。温度计65测定加热器63的位置的线材61的温度。在本实施方式中，温度计65是放射温度计。

在加热工序中，加热器63将线材61的一部分加热，在冷却工序中，冷却器64将线材61的一部分冷却。由此，在线材61形生长度方向的温度梯度，构成线材61的晶粒沿长度方向生长。在保持有线材61的状态下如果卡盘沿线材61的长度方向移动，则线材61沿长度方向移动。由此，在线材61顺次形成温度梯度，晶粒沿长度方向生长的部分在线材61顺次形成。

将加热后的线材61切断成一定的长度来制作端头25，因此能够延长端头25的第一方向D1(线材61的长度方向)的晶粒的长度Y。通过设定线材61的加热时间或温度梯度的大小等，能够制造出晶粒满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5的端头25。此外，冷却器64将线材61的长度方向的一部分冷却，因此能够更容易地形成温度梯度，能够提高满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5的端头25的品质的稳定性。

线材61被加热成不熔融的温度，因此能够防止由于加热装置60的加热时的凝固偏析而产生的组分的变动，并能够调整端头25的组织。由此，能够稳定地制造出耐火花损耗性优异的端头25。线材61除了Ir之外，还含有0.5质量％以上的Rh，因此能够在大气气氛下进行粒生长。此外，由于Rh而再结晶温度下降，因此能够将线材61容易调整成所希望的组织。

火花塞10使用得到的端头25，通过例如以下那样的方法来制造。首先，将端头25接合于母材23的中心电极20向绝缘体11的轴孔12插入，在轴孔12配置中心电极20。接下来，确保端子配件26与中心电极20的导通，并将端子配件26固定于绝缘体11的后端。接下来，向预先接合有接地电极40的主体配件30插入绝缘体11，将后端部36弯折而将主体配件30向绝缘体11组装。接下来，以接地电极40与中心电极20的端头25相对的方式对接地电极40进行弯曲加工，得到火花塞10。

此外，在本实施方式中，说明了加热装置60具备管62的情况，但是未必局限于此。只要在大气气氛下即使将线材61加热也不会产生氧化等的问题即可，当然可以省略管62。

在本实施方式中，说明了将高频感应加热用线圈设为加热器63的情况，但是未必局限于此。当然可以将电气炉(发热体)、燃烧器等设为加热器63。

在本实施方式中，说明了将金属制的水冷的块设为冷却器64的情况，但是未必局限于此。当然可以将水等流体在内部流动的管、将冷却用的液体或气体等流体朝向线材61排出的喷嘴、珀耳帖元件等设为冷却器64。此外，冷却器64可以省略。这是因为，即便省略冷却器64通过加热器63也能够在线材61形成温度梯度。

在本实施方式中，说明了使线材61沿长度方向移动而在线材61顺次形成温度梯度的情况，但是未必局限于此。当然可以取代使线材61沿长度方向移动而使加热器63或冷却器64沿线材61移动。而且，当然可以省略使线材61或加热器63、冷却器64移动的机构。这是因为，如果在线材61形成温度梯度，则即便不使线材61或加热器63等移动也能进行粒生长。

【实施例】

通过实施例更详细地说明本发明，但是本发明没有限定为该实施例。

(样品的制作)

试验者在将各种线材的一部分加热并将除此以外的一部分冷却而形成温度梯度并得到了各种线材之后，将其切断而得到了同一尺寸的各种圆柱状的端头25。试验者在使同一尺寸的母材23的端面与端头25的端面25a分别对接之后，通过光纤激光焊机，遍及整周地向母材23与端头25的交界照射激光射束而形成熔融部24，得到了各种中心电极20。此外，即使端头25的组分不同，也以从熔融部24与端头25的交界至端头25的端面25b的轴线方向的长度成为相同的方式调整了光纤激光焊机向母材23及端头25输入的能量。

将得到的各种中心电极20固定于绝缘体11，在绝缘体11组装主体配件30而得到了样品2～16的火花塞10。为了进行比较，除了使用未实施加热及冷却的处理的线材制作了圆柱状的端头以外，与样品2～16同样地得到了样品1的火花塞。对于各样品进行多个分析，因此各样品准备了以同一条件制作的多个。

【表1】

表1是样品1～16的火花塞10的端头25的组分及组织的一览表。

端头25的组分通过EPMA(JXA-8500F、日本电子株式会社制)的WDS分析(加速电压20kV、测定区域的点径1μm)进行了测定。首先，利用包含轴线O的平面将端头25切断，在其切断面中测定了任意的测定点的组分。接下来，测定了从该测定点的中心分离了0.5μm的中心的位置的测定点的组分。将其顺次进行，测定了以0.5μm间隙设定的10个点的测定点的组分。表1所示的组分是该10个点的测定值的算术平均值。表1所示的数值表示0(零)的元素的含有量为检测极限以下的情况。此外，试验者在相同切断面中在任意的位置进行5次该分析(10个点的测定)，算出了合计50个点的Ir的测定值的最大值与最小值之差(范围)。

另外，试验者如前所述，在包含轴线O的端头25的截面(第一方向D1的截面)中测定了在0.5mm×0.5mm的正方形的视野(0.25mm²的范围)出现的晶粒的个数、晶粒的长度X、Y/X、维氏硬度Hb/Ha。结果记载在表1中。全部的样品为Hb≥220HV。

(火花损耗试验)

试验者使用投影机取得火花塞的各样品的端头25的尺寸的信息并算出了端头25的体积(Vb)之后，将各样品安装于腔室。将氮气(流量0.5L/分钟)向腔室填充，将腔室加压成0.6Mpa。在该状态下，以100Hz的周期进行了150小时的使中心电极20的端头25与接地电极40之间产生火花放电的试验。

在试验后，从腔室拆卸火花塞，使用投影机取得端头25的尺寸的信息并算出了端头25的体积(Va)。接下来，算出了从试验前的端头25的体积(Vb)减去试验后的端头25的体积(Va)而得到了体积(Vb-Va，以下称为“损耗体积”)。

如表1所示，样品1(比较例)在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上，Ir的含有率的范围为4质量％以下。满足Y/X≥1.5，但是X<5μm。而且，Hb/Ha>1.3。

判定基于各样品的损耗体积(V)相对于样品1的损耗体积(V1)的比率(V/V1)，分为从A至C的3个等级。判定基准如以下所述。A：V/V1<0.85，B：0.85≤V/V1<0.95，C：V/V1≥0.95。V/V1越小，则与样品1(比较例)相比端头的损耗越少，耐火花损耗性越表现得优异。结果记载在表1中。

如表1所示，样品5～16为A判定。样品5～16中，在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上，晶粒的长度X、Y满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。Ir的含有率的范围为4质量％以下，Hb/Ha≤1.3。虽然在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上，满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5时耐火花损耗性提高的机理不明，但可推测为在第一方向D1上延伸的晶粒和在第二方向D2上为紧密的粒界能抑制火花损耗。

样品4为B判定。在样品4中，在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上，晶粒的长度X、Y满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。虽然Hb/Ha≤1.3，但是Ir的含有率的范围为5质量％。样品4的Ir的含有率的范围比样品5～16大，因此可推测为由于Ir的偏析而与样品5～16相比火花损耗发生了进展。

样品2及3(比较例)为C判定。样品3在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上。Ir的含有率的范围为4质量％以下，Hb/Ha≤1.3。虽然满足Y/X≥1.5，但是X<5μm。样品3的晶粒的第二方向D2的长度X比样品4～16短，因此粒界在第二方向D2上实现过密化，可推测为与样品4～16相比火花损耗发生了进展。

样品2在0.25mm²的范围出现的晶粒为20个以上。Ir的含有率的范围为4质量％以下，Hb/Ha≤1.3。虽然满足5μm≤X≤100μm，但是Y/X<1.5。样品2由于Y/X<1.5，因此晶粒的第一方向D1的长度Y不足，可推测为与样品4～16相比火花损耗发生了进展。

以上，基于实施方式而说明了本发明，但是本发明不受上述实施方式的任何限定，可以容易地推测到在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变形的情况。

在实施方式中，虽然说明了端头25的形状为圆柱的情况，但是未必局限于此，当然也可以采用其他的形状。作为其他的端头25的形状，可列举例如圆锥台状、椭圆柱状、三棱柱或四棱柱等多棱柱状等。

在实施方式中，说明了由于提高中心电极20的端头25的耐火花损耗性而端头25满足规定的条件(将中心电极20设为第一电极)的情况。然而，未必局限于此。在使接地电极40的端头43的耐火花损耗性提高的情况下，只要端头43满足规定的条件(将接地电极40设为第一电极，将中心电极20设为第二电极)即可。

在实施方式中，说明了在中心电极20的母材23接合端头25的情况，但是未必局限于此。当然可以在母材23与端头25之间夹有由Ni基合金等形成的中间材料。这种情况下，中间材料是母材23的一部分。在将接地电极40设为第一电极的情况下，当然在母材41与端头43之间可以夹有由Ni基合金等形成的中间材料。这种情况下，中间材料是母材41的一部分。

在实施方式中，说明了作为第一电极的中心电极20的端头25与作为第二电极的接地电极40沿轴线O的方向相对，在之间形成火花间隙G的情况。然而，未必局限于此。当然可以使第一电极的端头与第二电极沿着与轴线O相交的方向相对，并在之间形成火花间隙。这种情况下，在火花间隙内将端头与第二电极连结的方向成为第一方向。该第一方向与轴线O的方向交叉，因此轴线O的方向并非始终为第一方向。根据配置第一电极的端头及第二电极的位置来设定第一方向及第二方向。

Claims (6)

1.一种火花塞，具备：

第一电极，具备以Ir为主体的端头和接合有所述端头的母材；及

第二电极，隔着火花间隙而与所述端头相对，其中，

所述端头在第一方向的任意的截面中的0.25mm²的范围内出现的晶粒为20个以上，所述第一方向是在所述火花间隙内连结所述端头和所述第二电极的方向，

在将所述第一方向的所述晶粒的长度设为Y、并将与所述第一方向垂直的第二方向的所述晶粒的长度设为X时，满足5μm≤X≤100μm且Y/X≥1.5。

2.根据权利要求1所述的火花塞，其中，

所述端头在所述第一方向的包含所述端头的轴线的截面中的多个测定点处测定Ir的含有率而得到的测定值的最大值与最小值之差为4质量％以下。

3.根据权利要求1或2所述的火花塞，其中，

在将进行了处理后的所述端头的所述截面的维氏硬度设为Ha、并将进行所述处理前的所述端头的所述截面的维氏硬度设为Hb时，满足Hb≥220HV且Hb/Ha≤1.3，所述处理是将所述端头在Ar气氛中以1300℃加热了10小时的处理。

4.根据权利要求1或2所述的火花塞，其中，

所述端头还含有0.5质量％以上的Rh。

5.一种火花塞的制造方法，是权利要求1～4中任一项所述的火花塞的制造方法，其中，包括：

准备工序，准备具有与所述端头的直径相当的直径且由多个晶粒构成的线材；及

加热工序，通过对所述线材的长度方向的一部分进行加热，而在所述线材形成温度梯度，使所述晶粒在长度方向上生长。

6.根据权利要求5所述的火花塞的制造方法，其中，

所述火花塞的制造方法还包括对所述线材的长度方向的一部分进行冷却的冷却工序。

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