EP1123985A1 - Alloy with Ruthenium and spark plug with this alloy - Google Patents

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Publication number
EP1123985A1
EP1123985A1 EP00128598A EP00128598A EP1123985A1 EP 1123985 A1 EP1123985 A1 EP 1123985A1 EP 00128598 A EP00128598 A EP 00128598A EP 00128598 A EP00128598 A EP 00128598A EP 1123985 A1 EP1123985 A1 EP 1123985A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal alloy
ruthenium
electrode
mass
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00128598A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lars Menken
Bernd Dr. Reinsch
Klaus Hrastnik
Iris Postler
Klaus Czerwinski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/04Alloys based on a platinum group metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39Selection of materials for electrodes

Definitions

  • the invention relates to a ruthenium-containing metal alloy, which in particular for use as a spark erosion resistant Electrode material is suitable, as well as a spark plug with this alloy according to the genus of the independent claims.
  • Electrodes are removed for long-life and lifetime spark plugs spark erosion resistant materials required.
  • requirement for high spark erosion resistance is one high electron work function, high melting and Evaporation temperature, as well as good oxidation resistance of the respective material. So especially at Materials with high electron work functions, which in Spark plugs are used in the discharge of the Ignition sparks the proportion of the arc discharge that has a strong electrical discharge effect in favor of the share of that for spark erosion cheaper glow discharge reduced.
  • EP 866 530 A1 describes an electrode material in the form of a Metal alloy known, which is particularly suitable for use in Spark plugs are suitable.
  • This material is a metal alloy with iridium as the main ingredient and other precious metals such as rhodium, ruthenium or rhenium as minor components.
  • the metal alloy according to the invention and the one according to the invention Spark plug with this metal alloy has compared to series electrodes based on nickel the advantage of a significantly higher Spark erosion resistance.
  • the metal alloy according to the invention indicates one Electrode materials or alloys based on platinum or iridium approximately good spark erosion resistance at the same time high cost advantages. This is especially the case with ruthenium currently about 60 to 70% cheaper than iridium or Platinum.
  • the metal alloy according to the invention with ruthenium as the main component and another precious metal also shows one compared to pure ruthenium significantly improved resistance to oxidation.
  • Electrode material in a spark plug, especially in the area the spark gap, there are considerable cost advantages and quality advantages in terms of longevity and ignition behavior.
  • spark plug according to the invention has compared to conventional ones Spark plugs have the advantage that the proportion of highly spark erosive arc discharge in favor of the share of cheaper Glow discharge is significantly reduced.
  • the resistance to oxidation the metal alloy is particularly high when it is made of 68 to 92 mass percent ruthenium and 8 to 32 mass percent Rhodium exists. Instead of rhodium, the oxidation resistance but also by adding rhenium, iridium, Platinum or palladium can be improved.
  • Rhodium still has a cost advantage over ruthenium from 60 to 70% compared to those known from EP 866 530 Al Electrode materials.
  • the material costs are for a Ru90Rh10 alloy 70% below the known Ir90Rh10 alloy.
  • the spark plug electrodes are unavoidable in motor operation always absorb a certain amount of spark energy, occurs in spark plugs depending on the amount of recorded Spark energy and the melting and evaporation temperatures the electrode materials used are always spark erosive Material removal by placing the electrodes in the area of the spark gaps partially melted and / or evaporated become. From this point of view, too, the precious metal Ruthenium with a high melting point of approx. 2310 ° C favorable conditions for resistance to spark erosion on. The melting point of platinum is only 1772 ° C, that of nickel at 1450 ° C.
  • the proposed metal alloys can also be advantageous both melt metallurgical and powder metallurgical getting produced.
  • the alloy is used, for example, in a metallurgical process from element pieces or powder mixtures that present as a pile or compact, melted.
  • the Melting is advantageously carried out in the light, induction or electron beam furnace.
  • the metal alloy can be applied different on one or more electrodes of the spark plug, each known and technically well controllable Connection techniques. So the metal alloy can be in shape a wire on the electrodes of the spark plug, in particular applied in the area or the vicinity of the spark gaps become. This is done, for example, by welding, in particular Laser welding or resistance welding, or soldering.
  • the electrodes can, for example, under Use of a laser beam or an electron beam with the metal alloy according to the invention are coated, or the metal alloy powder is applied by flame or plasma spraying.
  • too diverse possibilities for physical or chemical Deposition from the gas phase for example using PVD or CVD.
  • spark plugs manufactured based on the ruthenium-containing material a significant improvement the electrode life compared to series materials based on nickel, as well as an approximation of the service life of electrodes based on platinum. At the same time, they have opposite clear cost advantages.
  • Figure 1 shows a section through the electrode side Section of a spark plug and Figure 2 is an enlarged Section of Figure 1 in the area of the spark gap Spark plug.
  • ruthenium Main component ruthenium Main component
  • rhodium a minor component
  • iridium platinum, palladium, rhenium or a mixture of these elements
  • the proportion of ruthenium is at least 50 percent by mass in the alloy.
  • a metal alloy has proven to be particularly suitable the 8 to 32 percent by mass of rhodium and 68 to 92 Has percent by weight of ruthenium. Is particularly preferred the alloy with regard to resistance to spark erosion Ru84Rhl6. This alloy shows a transition from the arc for glow discharge even with a particularly high spark current.
  • the alloy also has Ru91Rh8Ir1 proved to be advantageous.
  • Favorable properties are also used for the alloy Ru75Rh24Ir1 or Ru92Rh8 and Ru76Rh24 and Ru83Rh16Ir1 observed.
  • the spark plug 10 shows a spark plug 10, the one metal shell 11, one inside the metal shell 11 concentrically guided insulator 12, and one inside the Insulator 12 arranged center electrode 13.
  • the center electrode 13 is inside the insulator 12 of this preferably spaced apart via a cavity 16.
  • the metal shell 11 is in a manner known per se with a ground electrode 14 electrically conductive connection.
  • the center electrode 13 is further in the area of the ground electrode 14 facing side in the form of a tip 13 ' formed, at the end of which there is a first electrode region 31 is located.
  • each other the first electrode region 31 with the ground electrode 14 welded second electrode area 32 is located.
  • the first electrode area 31 and the second electrode area 32 are in the illustrated example by a laser welding process with the ground electrode 14 or the center electrode 13 have been welded. They consist of the metal alloy Ru84Rh16. In addition to Ru84Rh16, however, are also suitable also the other inventive described above Metal alloys for use in the electrode area 31 or 32.
  • the electrode regions 31 and 32 are otherwise in themselves known electrically spaced apart from each other executed and define a spark gap 40, over the a spark discharge can occur.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG Area of the spark gap 40 on average. It is shown like the ground electrode 14 with the second electrode region 32 welded from the metal alloy Ru84Rh16 is. This welding took place in the welding areas 50. It is also shown how the center electrode 13 in Region of its tip 13 ′ with the first electrode region 31 from the metal alloy Ru84Rh16 by welding in the Welding area 50 is connected.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Metal alloy contains ruthenium as the main component and rhodium, iridium, platinum, palladium or rhenium as secondary component. An Independent claim is also included for a spark plug comprising an electrode (13, 14) having electrode regions (31, 32) made of a metal alloy containing ruthenium as the main component and rhodium, iridium, platinum, palladium or rhenium as secondary component.

Description

Die Erfindung betrifft eine rutheniumhaltige Metallegierung, die insbesondere zur Verwendung als funkenerosionsbeständiger Elektrodenwerkstoff geeignet ist, sowie eine Zündkerze mit dieser Legierung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a ruthenium-containing metal alloy, which in particular for use as a spark erosion resistant Electrode material is suitable, as well as a spark plug with this alloy according to the genus of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Für Longlife- und Lifetime-Zündkerzen werden Elektroden aus funkenerosionsbeständigen Werkstoffen benötigt. Voraussetzung für eine hohe Funkenerosionsbeständigkeit ist dabei eine hohe Elektronenaustrittsarbeit, eine hohe Schmelz- und Verdampfungstemperatur, sowie eine gute Oxidationsbeständigkeit des jeweiligen Materials. So wird insbesondere bei Werkstoffen mit hoher Elektronenaustrittsarbeit, die in Zündkerzen eingesetzt werden, bei der Nachentladung des Zündfunkens der Anteil der stark funkenerosiv wirkenden Bogenentladung zugunsten des Anteils der für die Funkenerosion günstigeren Glimmentladung verringert.Electrodes are removed for long-life and lifetime spark plugs spark erosion resistant materials required. requirement for high spark erosion resistance is one high electron work function, high melting and Evaporation temperature, as well as good oxidation resistance of the respective material. So especially at Materials with high electron work functions, which in Spark plugs are used in the discharge of the Ignition sparks the proportion of the arc discharge that has a strong electrical discharge effect in favor of the share of that for spark erosion cheaper glow discharge reduced.

Aus EP 866 530 A1 ist ein Elektrodenwerkstoff in Form einer Metallegierung bekannt, der sich besonders zur Verwendung in Zündkerzen eignet. Dieser Werkstoff ist eine Metallegierung mit Iridium als Hauptbestandteil und weiteren Edelmetallen wie Rhodium, Ruthenium oder Rhenium als Nebenbestandteile. EP 866 530 A1 describes an electrode material in the form of a Metal alloy known, which is particularly suitable for use in Spark plugs are suitable. This material is a metal alloy with iridium as the main ingredient and other precious metals such as rhodium, ruthenium or rhenium as minor components.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Metallegierung und die erfindungsgemäße Zündkerze mit dieser Metallegierung hat gegenüber Serienelektroden auf Nickel-Basis den Vorteil einer deutlich höheren Funkenerosionsbeständigkeit.The metal alloy according to the invention and the one according to the invention Spark plug with this metal alloy has compared to series electrodes based on nickel the advantage of a significantly higher Spark erosion resistance.

Daneben zeigt die erfindungsgemäße Metallegierung eine an Elektrodenwerkstoffe bzw. Legierungen auf Basis von Platin oder Iridium angenähert gute Funkenerosionsbeständigkeit bei gleichzeitig hohen Kostenvorteilen. So ist insbesondere Ruthenium derzeit ca. 60 bis 70 % billiger als Iridium oder Platin.In addition, the metal alloy according to the invention indicates one Electrode materials or alloys based on platinum or iridium approximately good spark erosion resistance at the same time high cost advantages. This is especially the case with ruthenium currently about 60 to 70% cheaper than iridium or Platinum.

Die erfindungsgemäße Metallegierung mit Ruthenium als Hauptbestandteil und einem weiteren Edelmetall zeigt zudem eine gegenüber reinem Ruthenium deutlich verbesserte Oxidationsbeständigkeit.The metal alloy according to the invention with ruthenium as the main component and another precious metal also shows one compared to pure ruthenium significantly improved resistance to oxidation.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Metallegierung als Elektrodenmaterial in einer Zündkerze, insbesondere im Bereich der Funkenstrecke, ergeben sich somit erhebliche Kostenvorteile und Qualitätsvorteile hinsichtlich Langlebigkeit und Zündverhalten.By using the metal alloy according to the invention as Electrode material in a spark plug, especially in the area the spark gap, there are considerable cost advantages and quality advantages in terms of longevity and ignition behavior.

Weiter hat die erfindungsgemäße Zündkerze gegenüber üblichen Zündkerzen den Vorteil, daß der Anteil der stark funkenerosiv wirkenden Bogenentladung zugunsten des Anteils der günstigeren Glimmentladung deutlich verringert ist.Furthermore, the spark plug according to the invention has compared to conventional ones Spark plugs have the advantage that the proportion of highly spark erosive arc discharge in favor of the share of cheaper Glow discharge is significantly reduced.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen. Advantageous developments of the invention result from the measures specified in the subclaims.

So hat sich herausgestellt, daß die Oxidationsbeständigkeit der Metallegierung dann besonders hoch ist, wenn diese aus 68 bis 92 Massenprozent Ruthenium und 8 bis 32 Massenprozent Rhodium besteht. Anstelle von Rhodium kann die Oxidationsbeständigkeit jedoch auch durch die Zugabe von Rhenium, Iridium, Platin oder Palladium verbessert werden.It has been found that the resistance to oxidation the metal alloy is particularly high when it is made of 68 to 92 mass percent ruthenium and 8 to 32 mass percent Rhodium exists. Instead of rhodium, the oxidation resistance but also by adding rhenium, iridium, Platinum or palladium can be improved.

Daneben ergibt sich bei Zugabe des derzeit ca. 20-fach teureren Rhodiums gegenüber Ruthenium immer noch ein Kostenvorteil von 60 bis 70 % gegenüber den aus EP 866 530 Al bekannten Elektrodenwerkstoffen. Beispielsweise liegen die Materialkosten für eine Ru90Rh10-Legierung um 70 % unter der bekannten Ir90Rh10-Legierung.In addition, the addition of the currently 20 times more expensive results Rhodium still has a cost advantage over ruthenium from 60 to 70% compared to those known from EP 866 530 Al Electrode materials. For example, the material costs are for a Ru90Rh10 alloy 70% below the known Ir90Rh10 alloy.

Im Fall der Legierung Ru84Rh16 ist besonders vorteilhaft, daß diese schon bei einem hohem Funkenstrom, d.h. in einer frühen Phase der Nachentladung, einen Übergang von der Bogen- zur Glimmentladung zeigt.In the case of the Ru84Rh16 alloy, it is particularly advantageous that even with a high spark current, i.e. in a early phase of post-discharge, a transition from the arc for glow discharge shows.

Dieser positive Effekt des frühen Übergangs von der Bogenzur Glimmentladung, der sich insbesondere aufgrund der hohen Elektronenaustrittsarbeit der Legierungspartner der erfindungsgemäßen Metallegierung ergibt, kann weiter durch konstruktive Maßnahmen, beispielsweise die Vergrößerung der Kathoden- bzw. Elektrodenoberflächen im Bereich der Funkenstrecke, weiter verbessert werden.This positive effect of the early transition from the arch to the Glow discharge, which is particularly due to the high Electron work function of the alloy partners of the invention Metal alloy results can be further through constructive Measures, for example enlarging the cathode or electrode surfaces in the area of the spark gap, be further improved.

Da im motorischen Betrieb die Zündkerzenelektroden unvermeidbar stets einen bestimmten Anteil der Funkenenergie aufnehmen, tritt in Zündkerzen je nach Betrag der aufgenommenen Funkenenergie und den Schmelz- und Verdampfungstemperaturen der eingesetzten Elektrodenwerkstoffe stets ein funkenerosiver Materialabtrag auf, indem die Elektroden in der Umgebung der Funkenstrecken teilweise aufgeschmolzen und/oder verdampft werden. Auch von diesem Standpunkt weist das Edelmetall Ruthenium mit einem hohen Schmelzpunkt von ca. 2310°C günstige Voraussetzungen für eine Funkenerosionsbeständigkeit auf. Der Schmelzpunkt von Platin liegt lediglich bei 1772°C, der von Nickel bei 1450°C.Since the spark plug electrodes are unavoidable in motor operation always absorb a certain amount of spark energy, occurs in spark plugs depending on the amount of recorded Spark energy and the melting and evaporation temperatures the electrode materials used are always spark erosive Material removal by placing the electrodes in the area of the spark gaps partially melted and / or evaporated become. From this point of view, too, the precious metal Ruthenium with a high melting point of approx. 2310 ° C favorable conditions for resistance to spark erosion on. The melting point of platinum is only 1772 ° C, that of nickel at 1450 ° C.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die starke Oxidationsneigung von reinem Ruthenium, die an Luft bereits bei Temperaturen oberhalb 600°C zur Bildung flüchtiger Oxide führt, durch das Legieren mit den genannten Nebenbestandteilen erheblich reduziert wird, so daß sich eine für die Praxis ausreichende Oxidationsbeständigkeit ergibt.It is also advantageous that the strong tendency to oxidize of pure ruthenium, which is already in air at temperatures above 600 ° C leads to the formation of volatile oxides through which Alloying with the secondary components mentioned is considerably reduced is, so that there is a sufficient for practice Resistance to oxidation results.

Die vorgeschlagenen Metallegierungen können im übrigen vorteilhaft sowohl schmelzmetallurgisch als auch pulvermetallurgisch hergestellt werden. Im Fall des Einsatzes von schmelzmetallurgischen Verfahren wird die Legierung beispielsweise aus Elementstücken oder Pulvermischungen, die als Haufwerk oder Preßkörper vorliegen, erschmolzen. Das Aufschmelzen erfolgt dabei vorteilhaft im Licht-, Induktions- oder Elektronenstrahlofen.The proposed metal alloys can also be advantageous both melt metallurgical and powder metallurgical getting produced. In the case of using The alloy is used, for example, in a metallurgical process from element pieces or powder mixtures that present as a pile or compact, melted. The Melting is advantageously carried out in the light, induction or electron beam furnace.

Wird ein pulvermetallurgisches Verfahren zum Herstellen der Metallegierung eingesetzt, erfolgt dies vorteilhaft mittels Herstellung von zunächst gepreßten, dann gesinterten und schließlich ggf. nachverdichteten Formkörpern.Will a powder metallurgical process for making the Used metal alloy, this is advantageously done by means of Manufacture of first pressed, then sintered and finally, if necessary, recompacted moldings.

Schließlich bieten sich zum Aufbringen der Metallegierung auf eine oder mehrere Elektroden der Zündkerze verschiedene, jeweils an sich bekannte und technisch gut beherrschbare Verbindungstechniken an. So kann die Metallegierung in Form eines Drahtes auf die Elektroden der Zündkerze, insbesondere im Bereich bzw. der Umgebung der Funkenstrecken, aufgebracht werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen oder Widerstandsschweißen, oder Löten. Finally, the metal alloy can be applied different on one or more electrodes of the spark plug, each known and technically well controllable Connection techniques. So the metal alloy can be in shape a wire on the electrodes of the spark plug, in particular applied in the area or the vicinity of the spark gaps become. This is done, for example, by welding, in particular Laser welding or resistance welding, or soldering.

Sofern die Metallegierung als Pulver, beispielsweise durch Mahlen aus schmelz- oder pulvermetallurgisch hergestellten Legierungen oder durch Verdüsen einer Schmelze der Legierung, vorliegt, können die Elektroden beispielsweise unter Einsatz eines Laserstrahls oder eines Elektronenstrahls mit der erfindungsgemäßen Metallegierung beschichtet werden, oder es erfolgt eine Aufbringung des Metallegierungspulvers durch Flamm- oder Plasmaspritzen. Schließlich stehen auch vielfältige Möglichkeiten zur physikalischen oder chemischen Abscheidung aus der Gasphase, beispielsweise mittels PVD oder CVD, zur Verfügung.If the metal alloy as a powder, for example by Grinding from melt or powder metallurgy Alloys or by atomizing a melt of the alloy, is present, the electrodes can, for example, under Use of a laser beam or an electron beam with the metal alloy according to the invention are coated, or the metal alloy powder is applied by flame or plasma spraying. Finally, too diverse possibilities for physical or chemical Deposition from the gas phase, for example using PVD or CVD.

Insgesamt zeigen die hergestellten Zündkerzen auf Basis des rutheniumhaltigen Werkstoffes eine deutliche Verbesserung der Elektrodenstandzeit gegenüber Serienmaterialien auf Nikkelbasis, sowie eine Annäherung an die Standzeiten von Elektroden auf Platinbasis. Gleichzeitig haben sie demgegenüber deutliche Kostenvorteile.Overall, the spark plugs manufactured based on the ruthenium-containing material a significant improvement the electrode life compared to series materials based on nickel, as well as an approximation of the service life of electrodes based on platinum. At the same time, they have opposite clear cost advantages.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.The invention is illustrated by the drawings and the following Description explained in more detail.

Es zeigt Figur 1 einen Schnitt durch den elektrodenseitigen Abschnitt einer Zündkerze und Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich der Funkenstrecke der Zündkerze.1 shows a section through the electrode side Section of a spark plug and Figure 2 is an enlarged Section of Figure 1 in the area of the spark gap Spark plug.

AusführungsbeispieleEmbodiments

Es wird zunächst eine Metallegierung mit Ruthenium als Hauptbestandteil und Rhodium als Nebenbestandteil aus Elementstücken erschmolzen. Anstelle von Rhodium als Nebenbestandteil kann jedoch auch Iridium, Platin, Palladium, Rhenium oder eine Mischung aus diesen Elementen eingesetzt werden. Der Anteil an Ruthenium beträgt mindestens 50 Massenprozent in der Legierung. Weiter ist mindestens eines der obengenannten Metalle als Nebenbestandteil in einem Anteil von mehr als 5 Massenprozent zugesetzt.It is first used as a metal alloy with ruthenium Main component and rhodium as a secondary component from element pieces melted. Instead of rhodium as a minor component however can also iridium, platinum, palladium, rhenium or a mixture of these elements can be used. The proportion of ruthenium is at least 50 percent by mass in the alloy. Next is at least one of the metals mentioned above as a minor component in a proportion added by more than 5 percent by mass.

Als besonders geeignet hat sich eine Metallegierung herausgestellt, die 8 bis 32 Massenprozent Rhodium und 68 bis 92 Massenprozent Ruthenium aufweist. Besonders bevorzugt ist hinsichtlich der Funkenerosionsbeständigkeit die Legierung Ru84Rhl6. Diese Legierung zeigt einen Übergang von der Bogen- zur Glimmentladung schon bei besonders hohem Funkenstrom.A metal alloy has proven to be particularly suitable the 8 to 32 percent by mass of rhodium and 68 to 92 Has percent by weight of ruthenium. Is particularly preferred the alloy with regard to resistance to spark erosion Ru84Rhl6. This alloy shows a transition from the arc for glow discharge even with a particularly high spark current.

Neben der genannten Legierung Ru84Rh16 hat sich auch die Legierung Ru91Rh8Ir1 als vorteilhaft erwiesen. Günstige Eigenschaften werden zudem bei der Legierung Ru75Rh24Ir1 oder Ru92Rh8 sowie Ru76Rh24 und Ru83Rh16Ir1 beobachtet.In addition to the Ru84Rh16 alloy mentioned, the alloy also has Ru91Rh8Ir1 proved to be advantageous. Favorable properties are also used for the alloy Ru75Rh24Ir1 or Ru92Rh8 and Ru76Rh24 and Ru83Rh16Ir1 observed.

Eine Zündkerze mit einer der vorstehend beschriebenen Metallegierungen auf Basis von Ruthenium als Hauptbestandteil wird mit Hilfe der Figur 1 erläutert. Dabei sei betont, daß eine derartige Zündkerze, abgesehen von der speziellen Metallegierung als Elektrodenwerkstoff, prinzipiell beispielsweise bereits aus EP 0 866 530 A1 bekannt ist. Daher soll auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet werden. Details sind der genannten Schrift zu entnehmen.A spark plug with one of the metal alloys described above based on ruthenium as the main component is explained with the help of Figure 1. It should be emphasized that such a spark plug, apart from the special metal alloy as an electrode material, in principle, for example is already known from EP 0 866 530 A1. Therefore should a detailed explanation can be omitted here. Details can be found in the document mentioned.

Im einzelnen ist in Figur 1 eine Zündkerze 10 dargestellt, die eine Metallhülle 11, einen innerhalb der Metallhülle 11 konzentrisch geführten Isolator 12, und eine innerhalb des Isolators 12 angeordnete Mittelelektrode 13 aufweist. Die Mittelelektrode 13 ist dazu innerhalb des Isolators 12 von diesem bevorzugt über einen Hohlraum 16 beabstandet. Die Metallhülle 11 steht in an sich bekannter Weise mit einer Massenelektrode 14 elektrisch leitend in Verbindung.1 shows a spark plug 10, the one metal shell 11, one inside the metal shell 11 concentrically guided insulator 12, and one inside the Insulator 12 arranged center electrode 13. The For this purpose, the center electrode 13 is inside the insulator 12 of this preferably spaced apart via a cavity 16. The metal shell 11 is in a manner known per se with a ground electrode 14 electrically conductive connection.

Die Mittelelektrode 13 ist weiter im Bereich ihrer der Massenelektrode 14 zugewandten Seite in Form einer Spitze 13' ausgebildet, an deren Ende sich ein erster Elektrodenbereich 31 befindet. Darüberhinaus ist vorgesehen, daß sich gegenüber dem ersten Elektrodenbereich 31 ein mit der Massenelektrode 14 verschweißter zweiter Elektrodenbereich 32 befindet. Der erste Elektrodenbereich 31 und der zweite Elektrodenbereich 32 sind im erläuterten Beispiel durch ein Laserschweißverfahren mit der Massenelektrode 14 bzw. der Mittelelektrode 13 verschweißt worden. Sie bestehen aus der Metallegierung Ru84Rh16. Neben Ru84Rh16 eignen sich jedoch auch die übrigen, vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Metallegierungen zur Verwendung in dem Elektrodenbereich 31 bzw. 32.The center electrode 13 is further in the area of the ground electrode 14 facing side in the form of a tip 13 ' formed, at the end of which there is a first electrode region 31 is located. In addition, it is envisaged that each other the first electrode region 31 with the ground electrode 14 welded second electrode area 32 is located. The first electrode area 31 and the second electrode area 32 are in the illustrated example by a laser welding process with the ground electrode 14 or the center electrode 13 have been welded. They consist of the metal alloy Ru84Rh16. In addition to Ru84Rh16, however, are also suitable also the other inventive described above Metal alloys for use in the electrode area 31 or 32.

Die Elektrodenbereiche 31 bzw. 32 sind im übrigen in an sich bekannter Weise elektrisch isoliert beabstandet voneinander ausgeführt und definieren eine Funkenstrecke 40, über der sich eine Funkenentladung einstellen kann.The electrode regions 31 and 32 are otherwise in themselves known electrically spaced apart from each other executed and define a spark gap 40, over the a spark discharge can occur.

In Figur 1 ist weiter dargestellt, daß die Metallhülle 11 mit einem Gewinde 17 versehen ist, und daß der Isolator 12 im unteren, d.h. dem Elektrodenbereich 31 zugewandten Bereich 21 gegenüber der Mittelelektrode 13 rückgesetzt ist, so daß die Mittelelektrode 13 aus dem Isolator 12 herausragt.In Figure 1 it is further shown that the metal shell 11th is provided with a thread 17, and that the insulator 12 in the lower, i.e. the area facing the electrode area 31 21 is reset relative to the center electrode 13, so that the center electrode 13 protrudes from the insulator 12.

Die Figur 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 1 im Bereich der Funkenstrecke 40 im Schnitt. Dabei ist dargestellt, wie die Massenelektrode 14 mit dem zweiten Elektrodenbereich 32 aus der Metallegierung Ru84Rh16 verschweißt ist. Diese Verschweißung erfolgte in den Schweißbereichen 50. Außerdem ist dargestellt, wie die Mittelelektrode 13 im Bereich ihrer Spitze 13' mit dem ersten Elektrodenbereich 31 aus der Metallegierung Ru84Rh16 durch Verschweißen in dem Schweißbereich 50 verbunden ist.FIG. 2 shows an enlarged detail from FIG Area of the spark gap 40 on average. It is shown like the ground electrode 14 with the second electrode region 32 welded from the metal alloy Ru84Rh16 is. This welding took place in the welding areas 50. It is also shown how the center electrode 13 in Region of its tip 13 ′ with the first electrode region 31 from the metal alloy Ru84Rh16 by welding in the Welding area 50 is connected.

Claims (9)

Metallegierung, insbesondere zur Verwendung als funkenerosionsbeständiger Elektrodenwerkstoff, mit Ruthenium als Hauptbestandteil und mindestens einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe Rhodium, Iridium, Platin, Palladium und Rhenium als Nebenbestandteil.Metal alloy, especially for use as a spark erosion resistant Electrode material, with ruthenium selected as the main component and at least one metal from the group rhodium, iridium, platinum, palladium and rhenium as a minor component. Metallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Ruthenium mindestens 50 Massenprozent beträgt.Metal alloy according to claim 1, characterized in that the proportion of ruthenium is at least 50 percent by mass is. Metallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Metall der Nebenbestandteile in einem Anteil von mehr als 5 Massenprozent zugesetzt ist.Metal alloy according to claim 1, characterized in that at least one metal of the minor components in one Proportion of more than 5 mass percent is added. Metallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 8 bis 32 Massenprozent Rhodium und 68 bis 92 Massenprozent Ruthenium besteht.Metal alloy according to claim 1, characterized in that the alloy of 8 to 32 mass percent rhodium and 68 to 92 percent by mass of ruthenium. Metallegierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 8 bis 18 Massenprozent Rhodium, insbesondere 16 Massenprozent Rhodium, und 82 bis 92 Massenprozent Ruthenium, insbesondere 84 Massenprozent Ruthenium, besteht.Metal alloy according to claim 4, characterized in that the alloy of 8 to 18 percent by mass rhodium, in particular 16% by mass of rhodium, and 82 to 92% by mass Ruthenium, in particular 84% by mass of ruthenium, consists. Metallegierung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß weiter mindestens ein Metall, insbesondere ein Metall ausgewählt aus der Gruppe Iridium, Platin, Palladium oder Rhenium, in einem Anteil von insgesamt bis zu 8 Massenprozent zugesetzt ist.Metal alloy according to claim 4 or 5, characterized in that that further at least one metal, in particular a metal selected from the group iridium, platinum, palladium or rhenium, in a total amount of up to 8 Mass percent is added. Zündkerze mit mindestens einer Elektrode (13, 14), die zumindest bereichsweise mindestens einen Elektrodenbereich (31, 32) aufweist, der zumindest weitgehend aus der Metallegierung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 besteht.Spark plug with at least one electrode (13, 14), the at least regionally at least one electrode region (31, 32), which at least largely from the Metal alloy according to at least one of claims 1 to 6 consists. Zündkerze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallegierung bereichsweise zumindest im Bereich einer Spitze (13') einer Elektrode, insbesondere einer Mittelelektrode (13), vorgesehen ist.Spark plug according to claim 7, characterized in that the metal alloy in some areas at least in the area a tip (13 ') of an electrode, in particular a central electrode (13) is provided. Zündkerze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, elektrisch isoliert beabstandet, insbesondere gegenüber voneinander angeordnete Elektrodenbereiche (31, 32) vorgesehen sind, die eine Funkenstrecke (40) bilden.Spark plug according to Claim 7 or 8, characterized in that that at least two, electrically insulated, in particular electrode regions arranged opposite one another (31, 32) are provided which have a spark gap (40) form.
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