JP2011096543A - Spark plug - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spark plug equipped with a central electrode and the like superior both in corrosion resistance and workability. <P>SOLUTION: The spark plug 1 is equipped with an insulator 2 having an axial hole 4 extending in an axial line CL1, and the central electrode 5 inserted into the extremity of the axial hole 4. At least a part of the central electrode 5 contains Ni as a main component, Cr in the range from 15 through 33 mass%, Mn in the range from 0.05 through 2 mass%, and Fe in the range of 0.3 mass% or below. At the same time, the same part of the central electrode has at least one out of Zr in the range from 0.15 through 3 mass%, Ta in the range from 0.5 through 8 mass%, Mo in the range from 4 through 8 mass%, and V in the range from 0.5 through 10 mass%. Further, the part is formed by an alloy comprising Zr, Ta, Mo and V in a total content of 12 mass% or below. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、内燃機関等に使用されるスパークプラグに関する。   The present invention relates to a spark plug used for an internal combustion engine or the like.

スパークプラグは、例えば、内燃機関(エンジン)等に取付けられ、燃焼室内の混合気への着火のために用いられる。一般的にスパークプラグは、軸孔を有する絶縁体と、当該軸孔の先端側に挿通される中心電極と、絶縁体の外周に設けられる主体金具と、主体金具の先端部に設けられ、中心電極との間で火花放電間隙を形成する接地電極とを備える。   The spark plug is attached to, for example, an internal combustion engine (engine) or the like, and is used to ignite an air-fuel mixture in the combustion chamber. In general, a spark plug is an insulator having a shaft hole, a center electrode inserted through the tip end of the shaft hole, a metal shell provided on the outer periphery of the insulator, and a tip of the metal shell. And a ground electrode that forms a spark discharge gap with the electrode.

ところで、使用時において高温条件下に置かれる中心電極や接地電極については、優れた耐腐食性を有することが必要である。また近年では、スパークプラグの小型化等の要請があり、中心電極や接地電極がより細径化され得る。そのため、中心電極等を構成する合金としては、耐腐食性及び加工性の双方に優れたものが望ましい。   By the way, the center electrode and the ground electrode that are placed under high-temperature conditions during use are required to have excellent corrosion resistance. In recent years, there has been a demand for downsizing of the spark plug, and the center electrode and the ground electrode can be further reduced in diameter. Therefore, it is desirable that the alloy constituting the center electrode and the like is excellent in both corrosion resistance and workability.

ここで、中心電極や接地電極を構成する合金としては、ニッケル(Ni)を主成分とし、10質量%〜20質量%のクロム(Cr)、及び、5質量%〜10質量%の鉄(Fe)を含んでなるものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。また、中心電極等を構成する合金として、10質量%〜45質量%のNi等を含むとともに、残部がCrからなるものが提案されている(例えば、特許文献2等参照)。   Here, as an alloy which comprises a center electrode and a ground electrode, nickel (Ni) is a main component, 10 mass%-20 mass% chromium (Cr), and 5 mass%-10 mass% iron (Fe ) Is known (see, for example, Patent Document 1). Moreover, as an alloy which comprises a center electrode etc., what contains 10 mass%-45 mass% Ni etc., and the remainder consists of Cr is proposed (for example, refer patent document 2 etc.).

特開平9−291327号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-291327 特開平3−111534号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-111534

ところが、上記特許文献1に記載の技術においては、比較的酸化しやすいFeが5質量%以上と多量に含有されるため、耐腐食性が不十分なものとなってしまうおそれがある。   However, in the technique described in Patent Document 1, since Fe that is relatively easy to oxidize is contained in a large amount of 5% by mass or more, corrosion resistance may be insufficient.

また、上記特許文献2に記載の技術においては、Crが多量に含有されるため、合金の融点が低下してしまい、耐腐食性の悪化を招いてしまうおそれがある。併せて、Cr含有量を多くしたことで、合金相がNi相及びCr相の二相混合状態となってしまい、その結果、合金硬度の上昇、ひいては加工性の低下を招いてしまうおそれがある。   Further, in the technique described in Patent Document 2, since a large amount of Cr is contained, the melting point of the alloy is lowered, and the corrosion resistance may be deteriorated. In addition, by increasing the Cr content, the alloy phase becomes a two-phase mixed state of the Ni phase and the Cr phase, and as a result, there is a risk that the hardness of the alloy is increased, and consequently the workability is reduced. .

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、耐腐食性及び加工性の双方において優れた中心電極等を備えてなるスパークプラグを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the spark plug provided with the center electrode etc. which were excellent in both corrosion resistance and workability.

以下、上記目的を解決するのに適した各構成につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する構成に特有の作用効果を付記する。   Hereinafter, each configuration suitable for solving the above-described object will be described in terms of items. In addition, the effect specific to the corresponding structure is added as needed.

構成1.本構成のスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極とを備えるスパークプラグであって、
前記中心電極の少なくとも一部が、ニッケル(Ni)を主成分とし、クロム(Cr)を15質量%以上33質量%以下、マンガン(Mn)を0.05質量%以上2質量%以下、鉄(Fe)を0.3質量%以下含有するとともに、
0.15質量%以上3質量%以下のジルコニウム(Zr)、0.5質量%以上8質量%以下のタンタル(Ta)、4質量%以上8質量%以下のモリブデン(Mo)、及び、0.5質量%以上10質量%以下のバナジウム(V)のうちの少なくとも一種を含有し、
Zr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量が12質量%以下の合金により形成されることを特徴とする。
Configuration 1. The spark plug of this configuration includes a cylindrical insulator having an axial hole extending in the axial direction,
A spark plug comprising a center electrode inserted on the tip side of the shaft hole,
At least a part of the center electrode is mainly composed of nickel (Ni), chromium (Cr) in an amount of 15 mass% to 33 mass%, manganese (Mn) in an amount of 0.05 mass% to 2 mass%, iron ( Fe) 0.3% by mass or less,
0.15 wt% or more and 3 wt% or less of zirconium (Zr), 0.5 wt% or more and 8 wt% or less of tantalum (Ta), 4 wt% or more and 8 wt% or less of molybdenum (Mo), Containing at least one of 5 mass% or more and 10 mass% or less of vanadium (V),
It is characterized by being formed of an alloy having a total content of Zr, Ta, Mo, and V of 12% by mass or less.

上記構成1によれば、中心電極を構成する合金は、Crを15質量%以上と比較的多量に含有している。従って、中心電極の表面(特に燃焼室内に露出する面)の比較的広い範囲に亘って十分な厚さを有するCr23の被膜を形成することができる。その結果、中心電極内部への腐食ガス(酸素等)の侵入を効果的に抑制することができる。 According to the said structure 1, the alloy which comprises a center electrode contains Cr comparatively a large amount with 15 mass% or more. Therefore, it is possible to form a Cr 2 O 3 film having a sufficient thickness over a relatively wide range of the surface of the center electrode (particularly the surface exposed in the combustion chamber). As a result, the penetration of corrosive gas (oxygen or the like) into the center electrode can be effectively suppressed.

加えて、前記合金には、0.15質量%以上のZr、0.5質量%以上のTa、4質量%以上のMo、及び、0.5質量%以上のVのうちの少なくとも一種が含有されている。これら元素(以下、「添加元素」と称することもある)は原子半径が比較的大きいことから、合金の格子構造を歪ませることができ、合金内部においてCrの拡散を促進することができる。そのため、Cr23被膜の形成能力を高めることができ、燃焼室内の冷熱サイクルによる熱応力や内燃機関等の動作に伴う振動などによりCr23被膜が剥離してしまったとしても、Cr23被膜をより確実に、かつ、より迅速に再形成することができる。 In addition, the alloy contains at least one of Zr of 0.15 mass% or more, Ta of 0.5 mass% or more, Mo of 4 mass% or more, and V of 0.5 mass% or more. Has been. Since these elements (hereinafter also referred to as “additive elements”) have a relatively large atomic radius, the lattice structure of the alloy can be distorted, and the diffusion of Cr inside the alloy can be promoted. Therefore, the Cr 2 O 3 film forming ability can be increased, and even if the Cr 2 O 3 film is peeled off due to the thermal stress caused by the cooling cycle in the combustion chamber or the vibration accompanying the operation of the internal combustion engine, etc. The 2 O 3 coating can be reformed more reliably and more quickly.

さらに、前記合金には、Mnが0.05質量%以上と比較的多量に含有されている。このため、Cr23被膜の柔軟性を高めることができ、ひいてはCr23被膜の剥離を効果的に抑制することができる。また、Zrを含有させた場合には、Zrのくさび効果により、Cr23被膜の密着力をより向上させることができ、Cr23被膜の剥離を一層効果的に抑制することができる。 Further, the alloy contains a relatively large amount of Mn of 0.05% by mass or more. Therefore, it is possible to increase the flexibility of the Cr 2 O 3 film, it is possible to effectively suppress separation of the thus Cr 2 O 3 coating. Further, when Zr is contained, the adhesion of the Cr 2 O 3 film can be further improved by the wedge effect of Zr, and the peeling of the Cr 2 O 3 film can be more effectively suppressed. .

以上のように、本構成1によれば、腐食ガスの侵入抑制効果に優れるCr23被膜が中心電極表面の広範囲に亘って十分な厚さをもって形成されるとともに、当該Cr23被膜が剥離しにくく、かつ、仮に剥離したとしてもCr23被膜が急速に再形成されることとなる。すなわち、上記構成1によれば、Cr、Mn、及び、ZrやTa等の添加元素が相乗的に作用することによって、中心電極の耐腐食性を飛躍的に向上させることができる。 As described above, according to the present configuration 1, the Cr 2 O 3 coating excellent in the effect of suppressing the invasion of corrosive gas is formed with a sufficient thickness over a wide range of the center electrode surface, and the Cr 2 O 3 coating Is difficult to peel off, and even if it peels off, the Cr 2 O 3 coating is rapidly re-formed. That is, according to Configuration 1, the corrosion resistance of the center electrode can be drastically improved by the synergistic action of additive elements such as Cr, Mn, and Zr and Ta.

また、前記合金においては、Cr、Mn、及び、各添加元素の含有量、並びに、添加元素の総含有量の上限が、上記構成1に示す通り規定されている。このため、合金相がNi相及び他の金属相との二相混合状態となってしまうことを防止でき、合金硬度の上昇や合金の脆弱化を抑制することができる。これにより、優れた加工性を実現することができる。   Further, in the alloy, the contents of Cr, Mn, each additive element, and the upper limit of the total content of the additive elements are defined as shown in the above configuration 1. For this reason, it can prevent that an alloy phase will be in a two-phase mixed state with a Ni phase and another metal phase, and can suppress the raise of alloy hardness and the weakening of an alloy. Thereby, the outstanding workability is realizable.

尚、CrやMn等の含有量を上述の範囲内としても、Feを過度に多く含有させてしまうと、耐腐食性の向上効果が不十分なものとなってしまうおそれがある。従って、Feの含有量は少ないほど好ましく、Fe含有量を0.3質量%以下とすることが好ましく、0.2質量%以下とすることがより一層好ましい。   Even if the content of Cr, Mn, or the like is within the above-described range, if an excessive amount of Fe is contained, the effect of improving the corrosion resistance may be insufficient. Therefore, the smaller the Fe content, the better. The Fe content is preferably 0.3% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or less.

加えて、30質量%を超えるCrを含有した場合には、合金の硬度が若干上昇し、中心電極の加工を行うに際して、合金に焼鈍加工を施す必要が生じ得る。従って、加工性のより一層の向上を図るという観点からは、Crの含有量を30質量%以下とすることがより一層好ましい。また、Zrを含有させる場合には、Zrの含有量を2質量%以下とすることで合金の硬度上昇を抑制することができ、ひいては加工性の更なる向上を図ることができる。   In addition, when Cr exceeding 30 mass% is contained, the hardness of the alloy slightly increases, and it may be necessary to anneal the alloy when processing the center electrode. Therefore, from the viewpoint of further improving the workability, the Cr content is more preferably 30% by mass or less. Further, when Zr is contained, the increase in the hardness of the alloy can be suppressed by setting the content of Zr to 2% by mass or less, thereby further improving the workability.

構成2.本構成のスパークプラグは、軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部から延び、前記中心電極との間で間隙を形成する接地電極とを備えるスパークプラグであって、
前記接地電極の少なくとも一部が、Niを主成分とし、Crを15質量%以上33質量%以下、Mnを0.05質量%以上2質量%以下、Feを0.3質量%以下含有するとともに、
0.15質量%以上3質量%以下のZr、0.5質量%以上8質量%以下のTa、4質量%以上8質量%以下のMo、及び、0.5質量%以上10質量%以下のVのうちの少なくとも一種を含有し、
Zr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量が12質量%以下の合金により形成されることを特徴とする。
Configuration 2. The spark plug of this configuration includes a cylindrical insulator having an axial hole extending in the axial direction,
A center electrode inserted on the tip side of the shaft hole;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A spark plug that includes a ground electrode that extends from a tip of the metal shell and forms a gap with the center electrode,
At least a part of the ground electrode contains Ni as a main component, Cr is 15 mass% to 33 mass%, Mn is 0.05 mass% to 2 mass%, and Fe is 0.3 mass% or less. ,
0.15 to 3% by weight of Zr, 0.5 to 8% by weight of Ta, 4 to 8% by weight of Mo, and 0.5 to 10% by weight of Mo Containing at least one of V,
It is characterized by being formed of an alloy having a total content of Zr, Ta, Mo, and V of 12% by mass or less.

上記構成2によれば、接地電極を備えるスパークプラグにおいて、接地電極の少なくとも一部が上述した合金によって形成されている。従って、接地電極における耐腐食性及び加工性の双方を飛躍的に向上させることができる。   According to the configuration 2, in the spark plug including the ground electrode, at least a part of the ground electrode is formed of the above-described alloy. Therefore, both the corrosion resistance and workability of the ground electrode can be dramatically improved.

尚、上記構成1及び2の技術思想を組合わせることとしてもよい。すなわち、中心電極及び接地電極の双方を上述した合金によって形成することとしてもよい。この場合には、両電極の耐腐食性を飛躍的に向上させることができ、スパークプラグの飛躍的な長寿命化を図ることができる。   The technical ideas of the above configurations 1 and 2 may be combined. That is, both the center electrode and the ground electrode may be formed of the above-described alloy. In this case, the corrosion resistance of both electrodes can be drastically improved, and the life of the spark plug can be greatly extended.

構成3.本構成のスパークプラグは、上記構成1又は2において、前記合金は、アルミニウム(Al)を0.5質量%以上3質量%以下含有するとともに、Zr、Ta、Mo、V、及び、Alの総含有量が12質量%以下とされることを特徴とする。   Configuration 3. The spark plug of this configuration is the above configuration 1 or 2, wherein the alloy contains 0.5% by mass or more and 3% by mass or less of aluminum (Al), and the total of Zr, Ta, Mo, V, and Al. Content is made into 12 mass% or less, It is characterized by the above-mentioned.

上記構成3によれば、前記合金には、Alが0.5質量%以上含有されている。ここで、Alは、ZrやTa等の添加元素と比較して酸化しやすい元素である。従って、ZrやTa等よりも率先してAlが酸化していくこととなり、その結果、ZrやTa等の酸化を抑制することができる。このため、ZrやTa等を含有することで発揮されるCrの拡散促進等の効果がより長期間に亘って持続することとなり、ひいては耐腐食性をより一層向上させることができる。   According to the said structure 3, 0.5 mass% or more of Al is contained in the said alloy. Here, Al is an element that is easily oxidized as compared with additive elements such as Zr and Ta. Therefore, Al is oxidized ahead of Zr, Ta, etc., and as a result, oxidation of Zr, Ta, etc. can be suppressed. For this reason, the effect of promoting the diffusion of Cr that is exhibited by containing Zr, Ta, or the like is sustained over a longer period, and as a result, the corrosion resistance can be further improved.

尚、Alの含有量が3質量%を超えてしまったり、ZrやTa等の添加元素とAlとの総含有量が12質量%を超えてしまったりすると、合金硬度が上昇してしまい、加工性の低下を招いてしまうおそれがある。従って、優れた加工性を確保すべく、Alの含有量を3質量%以下とするとともに、添加元素とAlとの総含有量を12質量%以下とすることが好ましい。   If the Al content exceeds 3% by mass or the total content of additive elements such as Zr and Ta and Al exceeds 12% by mass, the alloy hardness increases, There is a risk of causing a decline in sex. Therefore, in order to ensure excellent workability, the content of Al is preferably 3% by mass or less, and the total content of additive elements and Al is preferably 12% by mass or less.

構成4.本構成のスパークプラグは、上記構成1又は2において、前記合金は、ケイ素(Si)を0.5質量%以上3質量%以下含有するとともに、Zr、Ta、Mo、V、及び、Siの総含有量が12質量%以下とされることを特徴とする。   Configuration 4. The spark plug of this configuration is the above-described configuration 1 or 2, wherein the alloy contains 0.5% by mass or more and 3% by mass or less of silicon (Si), and a total of Zr, Ta, Mo, V, and Si. Content is made into 12 mass% or less, It is characterized by the above-mentioned.

上記構成4によれば、0.5質量%以上のSiが含有されているため、SiO2被膜をCr23被膜の直下に生成することができる。その結果、Cr23被膜が剥離したとしてもSiO2被膜により合金内部の腐食を抑制することができ、耐腐食性の更なる向上を図ることができる。 According to the configuration 4, since 0.5% by mass or more of Si is contained, the SiO 2 film can be generated immediately below the Cr 2 O 3 film. As a result, even if the Cr 2 O 3 coating is peeled off, the corrosion inside the alloy can be suppressed by the SiO 2 coating, and the corrosion resistance can be further improved.

尚、Siの含有量が3質量%を超えてしまったり、ZrやTa等の添加元素とSiとの総含有量が12質量%を超えてしまったりすると、合金硬度の上昇を招いてしまい、加工性が低下してしまうおそれがある。そのため、Siの含有量を3質量%以下とするとともに、添加元素とSiとの総含有量を12質量%以下とすることが好ましい。   If the Si content exceeds 3% by mass or the total content of additive elements such as Zr and Ta and Si exceeds 12% by mass, the alloy hardness increases, There is a possibility that the workability is lowered. For this reason, the Si content is preferably 3% by mass or less, and the total content of the additive element and Si is preferably 12% by mass or less.

尚、上記構成3及び4の技術思想を組合わせることとしてもよい。すなわち、Al及びSiの双方を前記合金に含有させることとしてもよい。   The technical ideas of the above configurations 3 and 4 may be combined. That is, both Al and Si may be included in the alloy.

構成5.本構成のスパークプラグは、上記構成1乃至4のいずれかにおいて、前記合金は、Crを20質量%以上33質量%以下、Mnを0.1質量%以上0.5質量%以下、Zrを0.2質量%以上3質量%以下含有することを特徴とする。   Configuration 5. In the spark plug of this configuration, in any one of the above configurations 1 to 4, the alloy includes 20 mass% to 33 mass% of Cr, 0.1 mass% to 0.5 mass% of Mn, and 0 to Zr. It is characterized by containing 2% by mass or more and 3% by mass or less.

上記構成5によれば、Crの含有量が20質量%以上とされるため、Cr23被膜が剥離したとしてもCr23被膜をより迅速に再形成することができる。さらに、Zrが0.2質量%以上と一層多く含有されるため、Crの拡散をより促進させることができる。加えて、Zrが含有されることによるくさび効果と、Mnが0.1質量%以上とより多量に含有されることによる、一層優れたCr23被膜の柔軟性向上効果とが相俟って、Cr23被膜の剥離防止をより一層確実に図ることができる。すなわち、上記構成5によれば、電極内部への腐食ガスの侵入を極めて効果的に抑制することができ、耐腐食性の著しい向上を図ることができる。 According to the above configuration 5, since the content of Cr is 20 mass% or more, it is possible to Cr 2 O 3 coating is also more rapidly reform the Cr 2 O 3 film as the peeling. Furthermore, since Zr is further contained in an amount of 0.2% by mass or more, the diffusion of Cr can be further promoted. In addition, the wedge effect due to the inclusion of Zr and the further excellent flexibility improvement effect of the Cr 2 O 3 coating due to the inclusion of Mn in a larger amount of 0.1% by mass or more are combined. Thus, it is possible to more reliably prevent the Cr 2 O 3 film from peeling off. That is, according to the configuration 5, the invasion of the corrosive gas into the electrode can be extremely effectively suppressed, and the corrosion resistance can be remarkably improved.

スパークプラグの構成を示す一部破断正面図である。It is a partially broken front view which shows the structure of a spark plug.

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、スパークプラグ1を示す一部破断正面図である。尚、図1では、スパークプラグ1の軸線CL1方向を図面における上下方向とし、下側をスパークプラグ1の先端側、上側を後端側として説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a spark plug 1. In FIG. 1, the direction of the axis CL <b> 1 of the spark plug 1 is the vertical direction in the drawing, the lower side is the front end side of the spark plug 1 and the upper side is the rear end side.

スパークプラグ1は、筒状をなす絶縁体としての絶縁碍子2、これを保持する筒状の主体金具3などから構成されるものである。   The spark plug 1 includes an insulator 2 as a cylindrical insulator, a cylindrical metal shell 3 that holds the insulator 2, and the like.

絶縁碍子2は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成されており、その外形部において、後端側に形成された後端側胴部10と、当該後端側胴部10よりも先端側において径方向外向きに突出形成された大径部11と、当該大径部11よりも先端側においてこれよりも細径に形成された中胴部12と、当該中胴部12よりも先端側においてこれより細径に形成された脚長部13とを備えている。加えて、絶縁碍子2のうち、大径部11、中胴部12、及び、大部分の脚長部13は、主体金具3の内部に収容されている。そして、中胴部12と脚長部13との連接部にはテーパ状の段部14が形成されており、当該段部14にて絶縁碍子2が主体金具3に係止されている。   As is well known, the insulator 2 is formed by firing alumina or the like, and in its outer portion, a rear end side body portion 10 formed on the rear end side, and a front end than the rear end side body portion 10. A large-diameter portion 11 that protrudes radially outward on the side, a middle body portion 12 that is smaller in diameter than the large-diameter portion 11, and a tip portion that is more distal than the middle body portion 12. On the side, a leg length part 13 formed with a smaller diameter than this is provided. In addition, of the insulator 2, the large diameter portion 11, the middle trunk portion 12, and most of the leg long portions 13 are accommodated inside the metal shell 3. A tapered step portion 14 is formed at the connecting portion between the middle body portion 12 and the long leg portion 13, and the insulator 2 is locked to the metal shell 3 at the step portion 14.

さらに、絶縁碍子2には、軸線CL1に沿って軸孔4が貫通形成されており、当該軸孔4の先端側には中心電極5が挿入、固定されている。当該中心電極5は、Niを主成分とし、Crを含有するNi−Cr合金(詳細については後述する)により構成されている。また、中心電極5は、全体として棒状(円柱状)をなし、その先端部分が絶縁碍子2の先端から突出している。   Further, the insulator 2 is formed with a shaft hole 4 penetrating along the axis CL1, and a center electrode 5 is inserted and fixed to the tip end side of the shaft hole 4. The center electrode 5 is made of a Ni—Cr alloy containing Ni as a main component and containing Cr (details will be described later). The center electrode 5 has a rod shape (cylindrical shape) as a whole, and a tip portion of the center electrode 5 projects from the tip of the insulator 2.

また、軸孔4の後端側には、絶縁碍子2の後端から突出した状態で端子電極6が挿入、固定されている。   A terminal electrode 6 is inserted and fixed on the rear end side of the shaft hole 4 in a state of protruding from the rear end of the insulator 2.

さらに、軸孔4の中心電極5と端子電極6との間には、円柱状の抵抗体7が配設されている。当該抵抗体7の両端部は、導電性のガラスシール層8,9を介して、中心電極5と端子電極6とにそれぞれ電気的に接続されている。   Further, a cylindrical resistor 7 is disposed between the center electrode 5 and the terminal electrode 6 of the shaft hole 4. Both ends of the resistor 7 are electrically connected to the center electrode 5 and the terminal electrode 6 through conductive glass seal layers 8 and 9, respectively.

加えて、前記主体金具3は、低炭素鋼等の金属により筒状に形成されており、その外周面にはスパークプラグ1を内燃機関や燃料電池改質器等の燃焼装置に取付けるためのねじ部(雄ねじ部)15が形成されている。また、ねじ部15の後端側の外周面には座部16が形成され、ねじ部15後端のねじ首17にはリング状のガスケット18が嵌め込まれている。さらに、主体金具3の後端側には、主体金具3を燃焼装置に取付ける際にレンチ等の工具を係合させるための断面六角形状の工具係合部19が設けられるとともに、後端部において絶縁碍子2を保持するための加締め部20が設けられている。   In addition, the metal shell 3 is formed in a cylindrical shape from a metal such as low carbon steel, and a screw for attaching the spark plug 1 to a combustion device such as an internal combustion engine or a fuel cell reformer on the outer peripheral surface thereof. A portion (male screw portion) 15 is formed. In addition, a seat portion 16 is formed on the outer peripheral surface on the rear end side of the screw portion 15, and a ring-shaped gasket 18 is fitted on the screw neck 17 on the rear end of the screw portion 15. Furthermore, a tool engagement portion 19 having a hexagonal cross section for engaging a tool such as a wrench when the metal shell 3 is attached to the combustion device is provided on the rear end side of the metal shell 3. A caulking portion 20 for holding the insulator 2 is provided.

また、主体金具3の内周面には、絶縁碍子2を係止するためのテーパ状の段部21が設けられている。そして、絶縁碍子2は、主体金具3の後端側から先端側に向かって挿入され、自身の段部14が主体金具3の段部21に係止された状態で、主体金具3の後端側の開口部を径方向内側に加締めること、つまり上記加締め部20を形成することによって固定される。尚、絶縁碍子2及び主体金具3双方の段部14,21間には、円環状の板パッキン22が介在されている。これにより、燃焼室内の気密性を保持し、燃焼室内に晒される絶縁碍子2の脚長部13と主体金具3の内周面との隙間に入り込む燃料ガスが外部に漏れないようになっている。   A tapered step portion 21 for locking the insulator 2 is provided on the inner peripheral surface of the metal shell 3. The insulator 2 is inserted from the rear end side to the front end side of the metal shell 3, and the rear end of the metal shell 3 is engaged with the step portion 14 of the metal shell 3. It is fixed by caulking the opening on the side radially inward, that is, by forming the caulking portion 20. An annular plate packing 22 is interposed between the step portions 14 and 21 of both the insulator 2 and the metal shell 3. Thereby, the airtightness in the combustion chamber is maintained, and the fuel gas entering the gap between the leg long portion 13 of the insulator 2 exposed to the combustion chamber and the inner peripheral surface of the metal shell 3 is prevented from leaking outside.

さらに、加締めによる密閉をより完全なものとするため、主体金具3の後端側においては、主体金具3と絶縁碍子2との間に環状のリング部材23,24が介在され、リング部材23,24間にはタルク(滑石)25の粉末が充填されている。すなわち、主体金具3は、板パッキン22、リング部材23,24及びタルク25を介して絶縁碍子2を保持している。   Further, in order to make the sealing by caulking more complete, annular ring members 23 and 24 are interposed between the metal shell 3 and the insulator 2 on the rear end side of the metal shell 3, and the ring member 23 , 24 is filled with powder of talc (talc) 25. That is, the metal shell 3 holds the insulator 2 via the plate packing 22, the ring members 23 and 24, and the talc 25.

また、主体金具3の先端部26には、略中間部分が曲げ返されて、その先端側側面が中心電極5の先端部と対向する接地電極27が接合されている。当該接地電極27は、中心電極5を構成するNi−Cr合金と同一の合金によって構成されている。   In addition, a substantially intermediate portion is bent back at the distal end portion 26 of the metal shell 3, and a ground electrode 27 whose distal side surface faces the distal end portion of the center electrode 5 is joined. The ground electrode 27 is made of the same alloy as the Ni—Cr alloy constituting the center electrode 5.

加えて、中心電極5の先端部と接地電極27の先端部との間には、間隙としての火花放電間隙33が形成されている。そして、火花放電間隙33において、軸線CL1にほぼ沿った方向で火花放電が行われるようになっている。   In addition, a spark discharge gap 33 is formed as a gap between the tip of the center electrode 5 and the tip of the ground electrode 27. In the spark discharge gap 33, spark discharge is performed in a direction substantially along the axis CL1.

次いで、中心電極5及び接地電極27を構成する合金について詳述する。   Next, the alloy constituting the center electrode 5 and the ground electrode 27 will be described in detail.

当該合金は、Niを主成分とし、Crを15質量%以上33質量%以下含有して構成されている。加えて、当該合金は、Mnを0.05質量%以上2質量%以下含有するとともに、Feを0.3質量%以下含有している。尚、Feを含有しないこととしてもよい。   The alloy is composed mainly of Ni and containing 15% by mass to 33% by mass of Cr. In addition, the alloy contains 0.05% by mass or more and 2% by mass or less of Mn and 0.3% by mass or less of Fe. In addition, it is good also as not containing Fe.

さらに、前記合金には、0.15質量%以上3質量%以下のZr、0.5質量%以上8質量%以下のTa、4質量%以上8質量%以下のMo、及び、0.5質量%以上10質量%以下のVのうちの少なくとも一種が含有されるとともに、これらZr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量が12質量%以下とされている。   Further, the alloy includes 0.15% by weight to 3% by weight Zr, 0.5% by weight to 8% by weight Ta, 4% by weight to 8% by weight Mo, and 0.5% by weight. % And 10 mass% or less of V is contained, and the total content of Zr, Ta, Mo, and V is 12 mass% or less.

尚、前記合金に0.5質量%以上3質量%以下のAlを含有することとしてもよい。この場合には、Zr、Ta、Mo、V、及び、Alの総含有量が12質量%以下とされる。   The alloy may contain 0.5% by mass or more and 3% by mass or less of Al. In this case, the total content of Zr, Ta, Mo, V, and Al is 12% by mass or less.

また、前記合金に0.5質量%以上3質量%以下のSiを含有することとしてもよい。この場合、Zr、Ta、Mo、V、及び、Siの総含有量が12質量%以下とされる。   Moreover, it is good also as containing 0.5 mass% or more and 3 mass% or less of Si in the said alloy. In this case, the total content of Zr, Ta, Mo, V, and Si is set to 12% by mass or less.

加えて、合金中におけるCrやMn、Zrの含有量を次のように変更することとしてもよい。すなわち、前記合金における、Crの含有量を20質量%以上33質量%以下、Mnの含有量を0.1質量%以上0.5質量%以下とするとともに、Zrの含有量を0.2質量%以上3質量%以下としてもよい。また、Crの含有量の上限を30質量%とすることとしてもよい。さらに、Zrの含有量の上限を2質量%とすることとしてもよい。   In addition, the contents of Cr, Mn, and Zr in the alloy may be changed as follows. That is, in the alloy, the Cr content is 20% by mass to 33% by mass, the Mn content is 0.1% by mass to 0.5% by mass, and the Zr content is 0.2% by mass. % Or more and 3% by mass or less. Moreover, it is good also considering the upper limit of Cr content as 30 mass%. Furthermore, it is good also considering the upper limit of content of Zr as 2 mass%.

以上詳述したように、本実施形態によれば、中心電極5及び接地電極27を構成する合金は、Crを15質量%以上と比較的多量に含有している。従って、両電極5,27の表面の比較的広い範囲に亘って十分な厚さを有するCr23の被膜を形成することができる。その結果、電極5,27内部への腐食ガス(酸素等)の侵入を効果的に抑制することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, the alloy constituting the center electrode 5 and the ground electrode 27 contains a relatively large amount of Cr of 15 mass% or more. Accordingly, it is possible to form a Cr 2 O 3 film having a sufficient thickness over a relatively wide range of the surfaces of the electrodes 5 and 27. As a result, the penetration of corrosive gas (oxygen or the like) into the electrodes 5 and 27 can be effectively suppressed.

加えて、前記合金には、0.15質量%以上のZr、0.5質量%以上のTa、4質量%以上のMo、及び、0.5質量%以上のVのうちの少なくとも一種が含有されている。これら元素は原子半径が比較的大きいことから、合金の格子構造を歪ませることができ、合金内部におけるCrの拡散を促進することができる。そのため、Cr23被膜の形成能力を高めることができ、Cr23被膜が剥離してしまったとしても、Cr23被膜をより確実に、かつ、より迅速に再形成することができる。 In addition, the alloy contains at least one of Zr of 0.15 mass% or more, Ta of 0.5 mass% or more, Mo of 4 mass% or more, and V of 0.5 mass% or more. Has been. Since these elements have a relatively large atomic radius, the lattice structure of the alloy can be distorted, and the diffusion of Cr inside the alloy can be promoted. Therefore, it is possible to increase the Cr 2 O 3 coating-forming ability, as Cr 2 O 3 coating had peeled, reliably the Cr 2 O 3 film, and, to be more quickly re-formed it can.

さらに、前記合金には、Mnが0.05質量%以上と比較的多量に含有されている。このため、Cr23被膜の柔軟性を高めることができ、ひいてはCr23被膜の剥離を効果的に抑制することができる。尚、Zrを含有させた場合においては、Zrのくさび効果により、Cr23被膜の密着力をより向上させることができ、Cr23被膜の剥離を一層効果的に抑制することができる。 Further, the alloy contains a relatively large amount of Mn of 0.05% by mass or more. Therefore, it is possible to increase the flexibility of the Cr 2 O 3 film, it is possible to effectively suppress separation of the thus Cr 2 O 3 coating. In the case of containing Zr, the adhesion effect of the Cr 2 O 3 film can be further improved due to the wedge effect of Zr, and the peeling of the Cr 2 O 3 film can be more effectively suppressed. .

以上のように、本実施形態によれば、腐食ガスの侵入抑制効果に優れるCr23被膜が電極5,27表面の広範囲に亘って十分な厚さをもって形成されるとともに、当該Cr23被膜が剥離しにくく、かつ、仮に剥離したとしてもCr23被膜が急速に再形成されることとなる。すなわち、本実施形態によれば、Cr、Mn、及び、ZrやTa等が相乗的に作用することによって、中心電極5や接地電極27の耐腐食性を飛躍的に向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the Cr 2 O 3 coating excellent in the effect of suppressing the invasion of corrosive gas is formed with a sufficient thickness over a wide range of the surfaces of the electrodes 5 and 27, and the Cr 2 O 3 Even if the coating is difficult to peel off, even if it is peeled off, the Cr 2 O 3 coating is rapidly re-formed. That is, according to the present embodiment, the corrosion resistance of the center electrode 5 and the ground electrode 27 can be drastically improved by the synergistic action of Cr, Mn, Zr, Ta, and the like.

また、前記合金においては、Cr、Mn、及び、各添加元素の含有量、並びに、添加元素の総含有量の上限が、上述の通り規定されている。このため、合金相がNi相及び他の金属相との二相混合状態となってしまうことを防止でき、合金硬度の上昇や合金の脆弱化を抑制することができる。これにより、優れた加工性を実現することができる。   Further, in the alloy, the contents of Cr, Mn, each additive element, and the upper limit of the total content of the additive elements are defined as described above. For this reason, it can prevent that an alloy phase will be in a two-phase mixed state with a Ni phase and another metal phase, and can suppress the raise of alloy hardness and the weakening of an alloy. Thereby, the outstanding workability is realizable.

さらに、比較的酸化しやすいFeについては、その含有量が0.3質量%以下とされている。従って、上述した耐腐食性の向上効果をより確実に発揮させることができる。   Furthermore, the content of Fe that is relatively easy to oxidize is 0.3% by mass or less. Therefore, the above-described effect of improving the corrosion resistance can be exhibited more reliably.

次に、上記実施形態によって奏される作用効果を確認すべく、耐腐食性評価試験、及び、加工性評価試験を行った。   Next, a corrosion resistance evaluation test and a workability evaluation test were performed in order to confirm the effects obtained by the above embodiment.

耐腐食性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、Niを主成分とし、CrやMn、Feの含有量、及び、ZrやTa等の含有量を種々変更した合金を製造するとともに、各合金を用いて、長さ10mm、厚さ1.3mm、幅2.7mmの棒状(針状)をなす電極のサンプルを複数作製した。そして、各サンプルに対して、表面温度が1100℃となるように1分間に亘って加熱した後、表面温度が200℃となるように30秒間に亘って冷却することを1サイクルとする冷熱試験を3000サイクル、10000サイクル、又は、30000サイクル行った。各サイクルの冷熱試験が終了した後、中心軸を含むようにサンプルの長手方向に沿ってサンプルを切断するとともに、断面をSEMにより観察し、内部における腐食部(内部腐食部)を特定した。そして、サンプルの長手方向に沿った内部腐食部の長さを測定するとともに、サンプルの全長(10mm)に対する内部腐食部の長さの割合(腐食率)を算出した。ここで、腐食率が10%未満であったサンプルは、耐腐食性に優れるとして「○」の評価を下す一方で、腐食率が10%以上となったサンプルは、耐腐食性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。   The outline of the corrosion resistance evaluation test is as follows. That is, an alloy having Ni as a main component and various contents of Cr, Mn, Fe, and Zr, Ta, etc. is manufactured, and each alloy is used to make an alloy having a length of 10 mm and a thickness of 1. A plurality of electrode samples having a rod shape (needle shape) of 3 mm and a width of 2.7 mm were produced. Each sample is heated for 1 minute so that the surface temperature becomes 1100 ° C., and then cooled for 30 seconds so that the surface temperature becomes 200 ° C. For 3000 cycles, 10000 cycles, or 30000 cycles. After the cooling test of each cycle was completed, the sample was cut along the longitudinal direction of the sample so as to include the central axis, and the cross section was observed by SEM to identify the corroded portion (internal corroded portion) inside. And while measuring the length of the internal corrosion part along the longitudinal direction of a sample, the ratio (corrosion rate) of the length of the internal corrosion part with respect to the full length (10 mm) of a sample was computed. Here, a sample having a corrosion rate of less than 10% is evaluated as “◯” as being excellent in corrosion resistance, while a sample having a corrosion rate of 10% or more is inferior in corrosion resistance. An evaluation of “x” was made.

また、加工性評価試験の概要は次の通りである。すなわち、Niを主成分とし、CrやMn等の含有量を種々変更した上述の合金により、中心電極や接地電極を想定した所定形状をなす棒状のサンプルを製造した。そして、製造されたサンプルを観察し、サンプルに「割れ」が確認されなかった場合には、加工性に優れるとして「○」の評価を下すこととした。一方で、サンプルに「割れ」が確認された場合には、加工性に劣るとして「×」の評価を下すこととした。尚、各試験ともに、EPMA(X線マイクロアナライザ)によるWDSにより各合金の元素濃度(含有量)を測定した。   The outline of the workability evaluation test is as follows. That is, a rod-shaped sample having a predetermined shape assuming a center electrode and a ground electrode was manufactured from the above-described alloy having Ni as a main component and various contents such as Cr and Mn. And when the manufactured sample was observed and "crack" was not confirmed in the sample, it was decided to give "(circle)" evaluation that it was excellent in workability. On the other hand, when “cracking” was confirmed in the sample, the evaluation of “x” was made because the workability was inferior. In each test, the element concentration (content) of each alloy was measured by WDS using EPMA (X-ray microanalyzer).

表1に、Cr及びMnの含有量を種々変更してなるNi−0.5Zr−Cr−Mn合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。また、表2に、同様の合金を用いたサンプルについて、30000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Table 1 shows the test results when a corrosion resistance evaluation test of 10,000 cycles was performed on samples using Ni-0.5Zr-Cr-Mn alloys with various contents of Cr and Mn, and processing The result of a sex evaluation test is shown. Table 2 shows the test results when performing a corrosion resistance evaluation test of 30000 cycles and the results of the workability evaluation test for samples using the same alloy.

Figure 2011096543
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表1に示すように、Cr含有量を15質量%未満としたサンプルは、耐腐食性が不十分となってしまうことが明らかとなった。これは、Cr含有量が比較的少なかったため、サンプル表面にCr23被膜が十分に形成されなかったことによると考えられる。一方で、Cr含有量の増大に伴い、耐腐食性の向上が図られることが認められたが、Cr含有量が33質量%を超えると、加工性が不十分なものとなってしまうことが分かった。これは、Cr含有量が過度に多かったため、サンプルの合金相がNi相及びCr相の二相混合状態となってしまい、合金の硬度が著しく上昇してしまったことに起因すると考えられる。また、Cr含有量を30質量%以下とすることで、合金の硬度上昇が抑制され、加工性に極めて優れることが確認された。
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As shown in Table 1, it was revealed that the sample having a Cr content of less than 15% by mass has insufficient corrosion resistance. This is considered to be because the Cr 2 O 3 film was not sufficiently formed on the sample surface because the Cr content was relatively small. On the other hand, it was confirmed that the corrosion resistance was improved with an increase in Cr content. However, when the Cr content exceeds 33% by mass, workability may be insufficient. I understood. This is thought to be because the Cr content was excessively high, so that the alloy phase of the sample was in a two-phase mixed state of Ni phase and Cr phase, and the hardness of the alloy was significantly increased. Moreover, it was confirmed that the hardness increase of an alloy is suppressed and the workability is extremely excellent by setting the Cr content to 30% by mass or less.

さらに、Mnの含有量が2質量%を超えると、耐腐食性が低下してしまうことが明らかとなった。これは、Mn含有量が比較的多量であったため、サンプル内部におけるMn硫化物の生成が促進されてしまい、ひいては内部腐食が進行してしまったためであると考えられる。   Furthermore, it became clear that when the Mn content exceeds 2% by mass, the corrosion resistance decreases. This is presumably because the Mn content was relatively large, so the formation of Mn sulfide inside the sample was promoted, and as a result internal corrosion progressed.

これに対して、Crの含有量を15質量%以上33質量%以下とするとともに、Mnの含有量を0.05質量%以上2質量%以下としたサンプルは、耐腐食性及び加工性の双方において優れた性能を有することが明らかとなった。これは、Crの含有量が十分に多かったことから、サンプル表面の広い範囲に十分な厚さを有するCr23の被膜が形成され、サンプル内部への腐食ガスの侵入を抑制できたこと、及び、0.05質量%以上のMnを含有させたことで、上記Cr23被膜の柔軟性を高めることができ、ひいてはCr23被膜の剥離を効果的に抑制できたことに起因すると考えられる。 In contrast, a sample in which the Cr content is 15% by mass to 33% by mass and the Mn content is 0.05% by mass to 2% by mass is both corrosion resistant and workable. It became clear that it has excellent performance. This was because the Cr content was sufficiently high, so a Cr 2 O 3 film having a sufficient thickness was formed over a wide area of the sample surface, and the invasion of corrosive gas into the sample could be suppressed. and, in that it contained 0.05% by mass or more of Mn, it is possible to increase the flexibility of the Cr 2 O 3 coating, that could effectively suppress separation of the thus Cr 2 O 3 coating It is thought to be caused.

加えて、表2に示すように、サイクル数を30000サイクルとした、極めて厳しい条件にて耐腐食性評価試験を行った場合であっても、Cr含有量を20質量%以上33質量%以下とするとともに、Mn含有量を0.1質量%以上0.5質量%以下としたサンプルについては、腐食率が4%以下となり、非常に優れた耐腐食性を有することが確認された。   In addition, as shown in Table 2, even when the corrosion resistance evaluation test was performed under extremely severe conditions with the number of cycles being 30000 cycles, the Cr content was 20 mass% or more and 33 mass% or less. At the same time, the sample having a Mn content of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less has a corrosion rate of 4% or less, and was confirmed to have very excellent corrosion resistance.

次いで、表3に、Zr及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−Zr−Mn合金を用いたサンプルについて、3000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。また、表4に、Zr及びMnの含有量を種々変更してなるNi−25Cr−Zr−Mn合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。さらに、表5に、表3に示す合金と同様の合金(Ni−15Cr−Zr−Mn合金)を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。加えて、表6に、表4に示す合金と同様の合金(Ni−25Cr−Zr−Mn合金)を用いたサンプルについて、30000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, Table 3 shows test results obtained when 3000 cycles of corrosion resistance evaluation tests were conducted on samples using Ni-15Cr-Zr-Mn alloys obtained by variously changing the contents of Zr and Mn, and processing. The result of a sex evaluation test is shown. Table 4 shows the test results when a corrosion resistance evaluation test of 10,000 cycles was performed on samples using Ni-25Cr-Zr-Mn alloys with various contents of Zr and Mn, and processing The result of a sex evaluation test is shown. Further, Table 5 shows the test results and workability when a 10,000 cycle corrosion resistance evaluation test was performed on a sample using the same alloy (Ni-15Cr-Zr-Mn alloy) as the alloy shown in Table 3. The result of an evaluation test is shown. In addition, Table 6 shows the test results when a sample using the same alloy (Ni-25Cr-Zr-Mn alloy) as shown in Table 4 was subjected to a corrosion resistance evaluation test of 30000 cycles, and processing The result of a sex evaluation test is shown.

Figure 2011096543
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表3及び表4に示すように、0.05質量%以上2質量%以下のMnを含有し、かつ、Zrを0.15質量%以上含有してなる合金を用いたサンプルは、耐腐食性に優れることが明らかとなった。これは、Zrの原子半径が比較的大きいことから合金における格子構造を歪ませることとなり、Crの拡散が促進され、ひいてはCr23被膜の形成及び剥離後の再形成がより促進されたこと、及び、Zrを含有したことで被膜が内部側に食い込む形状となる効果(くさび効果)が発揮され、Mnを含有したことによる剥離抑制効果と合わせて、被膜の剥離が一層抑制されたことに起因すると考えられる。
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As shown in Tables 3 and 4, the sample using the alloy containing 0.05% by mass or more and 2% by mass or less of Mn and containing 0.15% by mass or more of Zr is corrosion resistant. It became clear that it was excellent. This is because the atomic radius of Zr is relatively large, which distorts the lattice structure in the alloy, which promotes the diffusion of Cr, and further promotes the formation of the Cr 2 O 3 film and the re-formation after peeling. In addition, the effect (wedge effect) of forming the film into the inner side due to the inclusion of Zr was exhibited, and in addition to the effect of suppressing the peeling due to the inclusion of Mn, the peeling of the film was further suppressed. It is thought to be caused.

また特に、表5及び表6に示すように、Mn含有量を0.1質量%以上0.5質量%以上とし、かつ、Zr含有量を0.2質量%以上としたサンプルは、より厳しい条件にて耐腐食性評価試験を行った場合でも、十分に内部腐食が抑制されており、非常に優れた耐腐食性を有することが確認された。   In particular, as shown in Tables 5 and 6, samples with Mn content of 0.1 mass% or more and 0.5 mass% or more and Zr content of 0.2 mass% or more are more severe. Even when the corrosion resistance evaluation test was performed under the conditions, it was confirmed that the internal corrosion was sufficiently suppressed and the corrosion resistance was excellent.

但し、Zr含有量が3質量%を超えると、加工性が低下してしまうことが分かった。これは、比較的多量のZrが含有されたことで、合金相がNi相とZr相との二層混合状態となってしまい、合金の硬度上昇を招いてしまったためであると考えられる。従って、Zrの含有量は3質量%以下とすることが好ましいといえる。尚、Zr含有量を2質量%以下としたことで、合金の硬度上昇が抑制され、加工性に極めて優れることが確認された。   However, it was found that if the Zr content exceeds 3% by mass, the workability deteriorates. This is presumably because the relatively large amount of Zr contained the alloy phase in a two-layer mixed state of the Ni phase and the Zr phase, leading to an increase in the hardness of the alloy. Therefore, it can be said that the Zr content is preferably 3% by mass or less. In addition, it was confirmed that the hardness increase of an alloy was suppressed and workability was extremely excellent because the Zr content was 2% by mass or less.

次に、Fe及びMnの含有量を種々変更したNi−15Cr−0.5Zr−Fe−Mn合金を用いたサンプルについて、3000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを表7に示す。   Next, with respect to a sample using a Ni-15Cr-0.5Zr-Fe-Mn alloy in which the contents of Fe and Mn are variously changed, test results and workability when performing a 3000 cycle corrosion resistance evaluation test Table 7 shows the results of the evaluation test.

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表7に示すように、Feの含有量が0.3質量%を超えると、耐腐食性が低下してしまうことが分かった。これは、Feが非常に酸化しやすい物質であることから、0.3質量%を超えて多量に含有されたことで、内部腐食が急速に進んでしまったためであると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Table 7, it was found that when the Fe content exceeds 0.3% by mass, the corrosion resistance decreases. This is considered to be because internal corrosion rapidly progressed because Fe is a substance that is very easily oxidized and contained in a large amount exceeding 0.3 mass%.

次いで、表8に、Ta及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−Ta−Mn合金を用いたサンプルについて、3000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。また、表9に、Ta及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−0.5Zr−Ta−Mn合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。さらに、表10に、Taの含有量を種々変更してなるNi−25Cr−0.2Mn−0.2Zr合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, Table 8 shows test results obtained when 3000 cycles of corrosion resistance evaluation tests were performed on samples using Ni-15Cr-Ta-Mn alloys having various contents of Ta and Mn, and processing. The result of a sex evaluation test is shown. Table 9 shows a test using a Ni-15Cr-0.5Zr-Ta-Mn alloy in which the contents of Ta and Mn are variously changed and a corrosion resistance evaluation test of 10,000 cycles. A result and the result of a workability evaluation test are shown. Further, Table 10 shows the test results when a 10,000 cycle corrosion resistance evaluation test was performed on a sample using a Ni-25Cr-0.2Mn-0.2Zr alloy having various Ta contents. The results of the workability evaluation test are shown.

Figure 2011096543
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表8〜10に示すように、0.05質量%以上2質量%以下のMnを含有し、かつ、Taを0.5質量%以上含有してなる合金を用いたサンプルは、耐腐食性に優れることが明らかとなった。これは、Taを含有することで、Zrを含有した場合と同様に、Crの拡散性を高めることができ、Cr23被膜の形成がより促進されたことによると考えられる。尚、Taの含有量を増大させることで、腐食率をより低減させることができたが、Taの含有量が8質量%を超えると、合金相が二相混合状態となり、加工性が低下してしまうことが分かった。従って、耐腐食性及び加工性の双方において優れた性能を実現すべく、Taの含有量を0.5質量%以上8質量%以下とすることが好ましいといえる。
Figure 2011096543
As shown in Tables 8 to 10, a sample using an alloy containing 0.05% by mass or more and 2% by mass or less of Mn and containing Ta by 0.5% by mass or more is resistant to corrosion. It became clear that it was excellent. This is considered to be due to the fact that by containing Ta, the diffusibility of Cr can be increased as in the case of containing Zr, and the formation of the Cr 2 O 3 film is further promoted. Although the corrosion rate could be further reduced by increasing the Ta content, if the Ta content exceeds 8% by mass, the alloy phase becomes a two-phase mixed state and the workability decreases. I found out. Accordingly, it can be said that the Ta content is preferably 0.5 mass% or more and 8 mass% or less in order to achieve excellent performance in both corrosion resistance and workability.

次に、表11に、Mo及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−Mo−Mn合金を用いたサンプルについて、3000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。また、表12に、Mo及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−0.5Zr−Mo−Mn合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。さらに、表13に、Moの含有量を種々変更してなるNi−25Cr−0.2Mn−0.2Zr合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, in Table 11, with respect to a sample using a Ni-15Cr-Mo-Mn alloy in which the contents of Mo and Mn are variously changed, test results when performing a 3000 cycle corrosion resistance evaluation test, The result of a workability evaluation test is shown. Table 12 shows a test using a Ni-15Cr-0.5Zr-Mo-Mn alloy in which the contents of Mo and Mn are variously changed, and a 10,000 cycle corrosion resistance evaluation test. A result and the result of a workability evaluation test are shown. Furthermore, Table 13 shows the test results when a 10,000 cycles corrosion resistance evaluation test was performed on a sample using a Ni-25Cr-0.2Mn-0.2Zr alloy with various changes in the Mo content. The results of the workability evaluation test are shown.

Figure 2011096543
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Figure 2011096543
Figure 2011096543

Figure 2011096543
表11〜13に示すように、0.05質量%以上2質量%以下のMnを含有し、Moを4質量%以上8質量%以下含有してなるサンプルは、耐腐食性及び加工性ともに優れることが確認された。これは、4質量%と比較的多量のMoを含有したことで、Crの拡散を促進することができた一方で、Moの含有量を8質量%以下としたことで、合金相が二相混合状態となってしまうことを防止できたことに起因すると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Tables 11 to 13, the sample containing 0.05% by mass or more and 2% by mass or less of Mn and containing 4% by mass or more and 8% by mass or less of Mo is excellent in both corrosion resistance and workability. It was confirmed. This was because the diffusion of Cr was promoted by containing a relatively large amount of Mo of 4% by mass, while the alloy phase was two-phased by making the Mo content 8% by mass or less. This is considered to be due to the fact that the mixed state can be prevented.

次に、表14に、V及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−V−Mn合金を用いたサンプルについて、3000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。また、表15に、V及びMnの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−0.5Zr−V−Mn合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。さらに、表16に、Vの含有量を種々変更してなるNi−25Cr−0.2Mn−0.2Zr合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, in Table 14, with respect to a sample using a Ni-15Cr-V-Mn alloy in which the contents of V and Mn are variously changed, the test results when performing a 3000 cycle corrosion resistance evaluation test, The result of a workability evaluation test is shown. Table 15 shows a test using a Ni-15Cr-0.5Zr-V-Mn alloy in which the contents of V and Mn are variously changed and a 10,000 cycle corrosion resistance evaluation test. A result and the result of a workability evaluation test are shown. Furthermore, Table 16 shows the test results when a 10,000 cycles corrosion resistance evaluation test was performed on a sample using a Ni-25Cr-0.2Mn-0.2Zr alloy with various changes in the V content. The results of the workability evaluation test are shown.

Figure 2011096543
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Figure 2011096543

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表14〜16に示すように、0.05質量%以上2質量%以下のMnを含有し、Vを0.5質量%以上10質量%以下含有してなるサンプルは、耐腐食性及び加工性ともに優れることが確認された。これは、0.5質量%以上のVが含有されたことで、Crの拡散が促進されるとともに、Vの含有量が10質量%以下とされたことで、合金相が二相混合状態となってしまうことを防止できたためであると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Tables 14 to 16, samples containing 0.05% by mass or more and 2% by mass or less of Mn and V containing 0.5% by mass or more and 10% by mass or less are resistant to corrosion and workability. Both were confirmed to be excellent. This is because when 0.5% by mass or more of V is contained, the diffusion of Cr is promoted and the content of V is 10% by mass or less, so that the alloy phase is in a two-phase mixed state. This is thought to be because it was possible to prevent this from happening.

次いで、表17に、Alの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−0.05Mn−0.2Zr合金、Ni−15Cr−0.05Mn−0.5Ta合金、Ni−15Cr−0.05Mn−4Mo合金、Ni−15Cr−0.05Mn−0.5V合金、又は、Ni−25Cr−0.2Mn−0.2Zr合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, Table 15 shows a Ni-15Cr-0.05Mn-0.2Zr alloy, Ni-15Cr-0.05Mn-0.5Ta alloy, Ni-15Cr-0.05Mn- Test when performing corrosion resistance evaluation test of 10,000 cycles on a sample using 4Mo alloy, Ni-15Cr-0.05Mn-0.5V alloy, or Ni-25Cr-0.2Mn-0.2Zr alloy A result and the result of a workability evaluation test are shown.

Figure 2011096543
表17に示すように、同様の試験を行った、表5の「Ni−15Cr−0.05Mn−0.2Zr合金」や表8の「Ni−15Cr−0.05Mn−0.5Ta合金」等と比較して、Alを0.5質量%以上含有するサンプルは、より優れた耐腐食性を実現できることが明らかとなった。これは、Alがいわゆる酸素ゲッター元素として機能し、ZrやTa等よりも率先して酸化したことで、ZrやTa等の酸化が防止され、ひいてはZrやTa等を含有したことによる上述の作用効果がより長期間に亘って、かつ、より効果的に発揮されたためであると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Table 17, "Ni-15Cr-0.05Mn-0.2Zr alloy" in Table 5 and "Ni-15Cr-0.05Mn-0.5Ta alloy" in Table 8 etc., which were subjected to the same test, etc. It was revealed that the sample containing 0.5% by mass or more of Al can realize more excellent corrosion resistance. This is because Al functions as a so-called oxygen getter element and is oxidized ahead of Zr, Ta, etc., so that oxidation of Zr, Ta, etc. is prevented, and as a result, the above-mentioned action due to containing Zr, Ta, etc. This is considered to be because the effect was exhibited more effectively over a longer period of time.

但し、Alの含有量が5質量%を超えると、合金相が二相混合状態となってしまい、加工性が低下してしまった。従って、Alを含有させる場合には、耐腐食性及び加工性の双方を向上させるべく、その含有量を0.5質量%以上5質量%以下とすることが望ましいといえる。   However, if the Al content exceeds 5% by mass, the alloy phase becomes a two-phase mixed state, and the workability is lowered. Therefore, when Al is contained, it can be said that the content is desirably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less in order to improve both corrosion resistance and workability.

次いで、表18に、Siの含有量を種々変更してなるNi−15Cr−0.05Mn−0.2Zr合金、Ni−15Cr−0.05Mn−0.5Ta合金、Ni−15Cr−0.05Mn−4Mo合金、Ni−15Cr−0.05Mn−0.5V合金、又は、Ni−25Cr−0.2Mn−0.2Zr合金を用いたサンプルについて、10000サイクルの耐腐食性評価試験を行った際の試験結果と、加工性評価試験の結果とを示す。   Next, in Table 18, Ni-15Cr-0.05Mn-0.2Zr alloy, Ni-15Cr-0.05Mn-0.5Ta alloy, Ni-15Cr-0.05Mn- with various Si contents changed Test when performing corrosion resistance evaluation test of 10,000 cycles on a sample using 4Mo alloy, Ni-15Cr-0.05Mn-0.5V alloy, or Ni-25Cr-0.2Mn-0.2Zr alloy A result and the result of a workability evaluation test are shown.

Figure 2011096543
表18に示すように、同様の試験を行った、表5の「Ni−15Cr−0.05Mn−0.2Zr合金」等と比較して、Siを0.5質量%以上含有するサンプルは、耐腐食性により優れることが明らかとなった。これは、Siを添加したことで、SiO2被膜がCr23被膜の直下に形成され、その結果、Cr23被膜が剥離したとしてもSiO2被膜により合金内部への腐食ガスの侵入が抑制されたためであると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Table 18, a sample containing 0.5% by mass or more of Si as compared with the “Ni-15Cr-0.05Mn-0.2Zr alloy” and the like in Table 5 which were subjected to the same test, It became clear that it was superior in corrosion resistance. This is because by adding Si, a SiO 2 film is formed immediately below the Cr 2 O 3 film, and as a result, even if the Cr 2 O 3 film is peeled off, corrosion gas intrudes into the alloy by the SiO 2 film. This is considered to be because of the suppression.

但し、Siの含有量が5質量%を超えると、合金相が二相混合状態となってしまい、加工性が低下してしまった。従って、耐腐食性及び加工性の双方を向上させるべく、Siの含有量を0.5質量%以上5質量%以下とすることが望ましいといえる。   However, when the content of Si exceeds 5% by mass, the alloy phase becomes a two-phase mixed state, and the workability is lowered. Therefore, it can be said that the Si content is preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less in order to improve both corrosion resistance and workability.

次いで、Niを主成分とするとともに、Crを33質量%、Mnを0.2質量%含有し、かつ、Zr、Ta、Mo、及び、Vの含有量を種々変更してなる合金をについて上述の加工性評価試験を行った。表19〜29に、各合金についての加工性評価試験の試験結果を示す。   Next, the alloy containing Ni as a main component, containing 33% by mass of Cr, 0.2% by mass of Mn, and variously changing the contents of Zr, Ta, Mo, and V is described above. A workability evaluation test was conducted. Tables 19 to 29 show test results of workability evaluation tests for the respective alloys.

Figure 2011096543
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Figure 2011096543
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Figure 2011096543
表19〜29に示すように、Zrを3質量%超、Taを8質量%超、Moを8質量%超、又は、Vを10質量%超含有する合金は、上述の通り、加工性が不十分であったが、Zrを3質量%以下、Taを8質量%以下、Moを8質量%以下、又は、Vを10質量%以下としても、Zr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量が12質量%を超えると、加工性に劣ることが明らかとなった。これは、合金相が多相化してしまい、合金硬度が上昇してしまったことによると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Tables 19 to 29, an alloy containing more than 3% by mass of Zr, more than 8% by mass of Ta, more than 8% by mass of Mo, or more than 10% by mass of V has a workability as described above. Although it was insufficient, even if Zr was 3% by mass or less, Ta was 8% by mass or less, Mo was 8% by mass or less, or V was 10% by mass or less, the total of Zr, Ta, Mo and V When the content exceeded 12% by mass, it became clear that the processability was inferior. This is considered to be due to the alloy phase becoming multiphase and the alloy hardness being increased.

次いで、Niを主成分とするとともに、Crを33質量%、Mnを0.2質量%、及び、Al又はSiを含有し、かつ、Zr、Ta、Mo、V、及び、Al(又はSi)の含有量を種々変更してなる合金について上述の加工性評価試験を行った。表30に、Alを含有してなる合金における加工性評価試験の試験結果を示し、表31に、Siを含有してなる合金における加工性評価試験の試験結果を示す。   Next, Ni is the main component, Cr is 33% by mass, Mn is 0.2% by mass, and Al or Si is contained, and Zr, Ta, Mo, V, and Al (or Si) The above-described workability evaluation test was performed on alloys formed by variously changing the content of. Table 30 shows the test result of the workability evaluation test in the alloy containing Al, and Table 31 shows the test result of the workability evaluation test in the alloy containing Si.

Figure 2011096543
Figure 2011096543

Figure 2011096543
表30及び表31に示すように、Zr、Ta、Mo、V、及び、Al又はSiの総含有量が12質量%を超えるサンプルは、加工性が不十分となってしまうことが分かった。これは、合金相が多相化してしまい、硬度が上昇してしまったことが原因であると考えられる。
Figure 2011096543
As shown in Table 30 and Table 31, it was found that samples having a total content of Zr, Ta, Mo, V, and Al or Si exceeding 12% by mass had insufficient workability. This is considered to be because the alloy phase is multiphased and the hardness is increased.

以上、各試験の結果を総合的に勘案して、耐腐食性及び加工性の双方を向上させるという観点から、Niを主成分とし、Crを15質量%以上33質量%以下、Mnを0.05質量%以上2質量%以下含有するとともに、0.15質量%以上3質量%以下のZr、0.5質量%以上8質量%以下のTa、4質量%以上8質量%以下のMo、及び、0.5質量%以上10質量%以下のVのうちの少なくとも一種を含有し、かつ、Zr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量が12質量%以下の合金により中心電極や接地電極を形成することが好ましいといえる。   As mentioned above, from the viewpoint of comprehensively considering the results of each test and improving both corrosion resistance and workability, Ni is the main component, Cr is 15% by mass to 33% by mass, and Mn is 0.1%. 0.5 mass% or more and 2 mass% or less of Zr, 0.15 mass% or more and 3 mass% or less of Zr, 0.5 mass% or more of 8 mass% or less of Ta, 4 mass% or more of 8 mass% or less of Mo, and A center electrode or a ground electrode by an alloy containing at least one of V of 0.5 mass% to 10 mass% and having a total content of Zr, Ta, Mo and V of 12 mass% or less It can be said that it is preferable to form.

また、優れた加工性を維持しつつ、耐腐食性の更なる向上を図るという観点から、AlやSiを0.5質量%以上3質量%以下含有させるとともに、Al又はSi、Zr、Ta、Mo、及び、Vの総含有量を12質量%以下とすることが好ましいといえる。   Further, from the viewpoint of further improving the corrosion resistance while maintaining excellent workability, Al or Si is contained in an amount of 0.5 mass% or more and 3 mass% or less, and Al or Si, Zr, Ta, It can be said that the total content of Mo and V is preferably 12% by mass or less.

さらに、耐腐食性のより一層の向上を図るべく、Cr含有量を20質量%以上33質量%以下、Mn含有量を0.1質量%以上0.5質量%以下、Zr含有量を0.2質量%以上3質量%以下とすることがより望ましいといえる。   Further, in order to further improve the corrosion resistance, the Cr content is 20% by mass or more and 33% by mass or less, the Mn content is 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less, and the Zr content is 0.8%. It can be said that it is more desirable to set it to 2 mass% or more and 3 mass% or less.

加えて、上述した各元素を含有することによる耐腐食性の向上という作用効果をより確実に発揮させるべく、鉄の含有量を0.3質量%以下(望ましくは0.2質量%以下)とすることが好ましいといえる。   In addition, the iron content is set to 0.3% by mass or less (preferably 0.2% by mass or less) in order to more reliably exert the effect of improving the corrosion resistance by containing each element described above. It is preferable to do so.

併せて、加工性の一層の向上を図るという点から、Crの含有量を30質量%以下としたり、Zrの含有量を2質量%以下としたりすることが好ましいといえる。   In addition, from the viewpoint of further improving the workability, it can be said that the Cr content is preferably 30% by mass or less, or the Zr content is preferably 2% by mass or less.

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。   In addition, it is not limited to the description content of the said embodiment, For example, you may implement as follows. Of course, other application examples and modification examples not illustrated below are also possible.

(a)上記実施形態では、スパークプラグ1は接地電極27を有して構成されているが、接地電極27を省略することとしてもよい。すなわち、中心電極と主体金具との間で火花放電が行われるスパークプラグに対して、本発明の技術思想を適用することとしてもよい。   (A) In the above embodiment, the spark plug 1 is configured to include the ground electrode 27, but the ground electrode 27 may be omitted. That is, the technical idea of the present invention may be applied to a spark plug in which spark discharge is performed between the center electrode and the metal shell.

(b)上記実施形態では、中心電極5及び接地電極27が、上述した合金により構成されているが、中心電極5及び接地電極27の少なくとも一方の少なくとも一部(例えば、中心電極5の先端部)のみを上述した合金により構成することとしてもよい。   (B) In the above embodiment, the center electrode 5 and the ground electrode 27 are made of the above-described alloy, but at least a part of at least one of the center electrode 5 and the ground electrode 27 (for example, the tip of the center electrode 5) Only) may be made of the above-described alloy.

(c)上記実施形態において、中心電極5や接地電極27は単一の合金により構成されているが、中心電極5や接地電極27の内部に、良熱伝導性に優れる銅又は銅合金からなる内層を設け、中心電極5や接地電極27を外層及び内層からなる多層構造に構成することとしてもよい。尚、この場合には、中心電極5や接地電極27の外層の少なくとも一部が、上述した合金により構成されることとなる。   (C) In the above embodiment, the center electrode 5 and the ground electrode 27 are made of a single alloy, but the center electrode 5 and the ground electrode 27 are made of copper or a copper alloy having excellent heat conductivity. An inner layer may be provided, and the center electrode 5 and the ground electrode 27 may be configured in a multilayer structure including an outer layer and an inner layer. In this case, at least a part of the outer layer of the center electrode 5 and the ground electrode 27 is made of the above-described alloy.

(d)上記実施形態では特に記載していないが、中心電極5の先端部及び接地電極27の先端部の少なくとも一方に貴金属合金(例えば、Pt合金やIr合金等)からなる貴金属チップを設けることとしてもよい。   (D) Although not specifically described in the above embodiment, a noble metal tip made of a noble metal alloy (for example, Pt alloy or Ir alloy) is provided on at least one of the tip of the center electrode 5 and the tip of the ground electrode 27. It is good.

(e)上記実施形態では、主体金具3の先端部26に、接地電極27が接合される場合について具体化しているが、主体金具の一部(又は、主体金具に予め溶接してある先端金具の一部)を削り出すようにして接地電極を形成する場合についても適用可能である(例えば、特開2006−236906号公報等)。   (E) In the above embodiment, the case where the ground electrode 27 is joined to the distal end portion 26 of the metal shell 3 is embodied. The present invention can also be applied to the case where the ground electrode is formed so as to cut out a part of (see Japanese Patent Laid-Open No. 2006-236906, etc.).

(f)上記実施形態では、工具係合部19は断面六角形状とされているが、工具係合部19の形状に関しては、このような形状に限定されるものではない。例えば、Bi−HEX(変形12角)形状〔ISO22977:2005(E)〕等とされていてもよい。   (F) In the above embodiment, the tool engaging portion 19 has a hexagonal cross section, but the shape of the tool engaging portion 19 is not limited to such a shape. For example, it may be a Bi-HEX (deformed 12-angle) shape [ISO 22777: 2005 (E)].

1…スパークプラグ、2…絶縁碍子(絶縁体)、3…主体金具、4…軸孔、5…中心電極、27…接地電極、33…火花放電間隙(間隙)、CL1…軸線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spark plug, 2 ... Insulator (insulator), 3 ... Main metal fitting, 4 ... Shaft hole, 5 ... Center electrode, 27 ... Ground electrode, 33 ... Spark discharge gap (gap), CL1 ... Axis line.

Claims (5)

軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極とを備えるスパークプラグであって、
前記中心電極の少なくとも一部が、ニッケルを主成分とし、クロムを15質量%以上33質量%以下、マンガンを0.05質量%以上2質量%以下、鉄を0.3質量%以下含有するとともに、
0.15質量%以上3質量%以下のジルコニウム、0.5質量%以上8質量%以下のタンタル、4質量%以上8質量%以下のモリブデン、及び、0.5質量%以上10質量%以下のバナジウムのうちの少なくとも一種を含有し、
ジルコニウム、タンタル、モリブデン、及び、バナジウムの総含有量が12質量%以下の合金により形成されることを特徴とするスパークプラグ。
A cylindrical insulator having an axial hole extending in the axial direction;
A spark plug comprising a center electrode inserted on the tip side of the shaft hole,
At least a part of the central electrode contains nickel as a main component, chromium is contained in an amount of 15 mass% to 33 mass%, manganese is contained in an amount of 0.05 mass% to 2 mass%, and iron is contained in an amount of 0.3 mass% or less. ,
0.15 mass% to 3 mass% zirconium, 0.5 mass% to 8 mass% tantalum, 4 mass% to 8 mass% molybdenum, and 0.5 mass% to 10 mass% Contains at least one of vanadium,
A spark plug characterized by being formed of an alloy having a total content of zirconium, tantalum, molybdenum, and vanadium of 12% by mass or less.
軸線方向に延びる軸孔を有する筒状の絶縁体と、
前記軸孔の先端側に挿設される中心電極と、
前記絶縁体の外周に設けられた筒状の主体金具と、
前記主体金具の先端部から延び、前記中心電極との間で間隙を形成する接地電極とを備えるスパークプラグであって、
前記接地電極の少なくとも一部が、ニッケルを主成分とし、クロムを15質量%以上33質量%以下、マンガンを0.05質量%以上2質量%以下、鉄を0.3質量%以下含有するとともに、
0.15質量%以上3質量%以下のジルコニウム、0.5質量%以上8質量%以下のタンタル、4質量%以上8質量%以下のモリブデン、及び、0.5質量%以上10質量%以下のバナジウムのうちの少なくとも一種を含有し、
ジルコニウム、タンタル、モリブデン、及び、バナジウムの総含有量が12質量%以下の合金により形成されることを特徴とするスパークプラグ。
A cylindrical insulator having an axial hole extending in the axial direction;
A center electrode inserted on the tip side of the shaft hole;
A cylindrical metal shell provided on the outer periphery of the insulator;
A spark plug that includes a ground electrode that extends from a tip of the metal shell and forms a gap with the center electrode,
At least a part of the ground electrode contains nickel as a main component, chromium is contained in an amount of 15 mass% to 33 mass%, manganese is contained in an amount of 0.05 mass% to 2 mass%, and iron is contained in an amount of 0.3 mass% or less. ,
0.15 mass% to 3 mass% zirconium, 0.5 mass% to 8 mass% tantalum, 4 mass% to 8 mass% molybdenum, and 0.5 mass% to 10 mass% Contains at least one of vanadium,
A spark plug characterized by being formed of an alloy having a total content of zirconium, tantalum, molybdenum, and vanadium of 12% by mass or less.
前記合金は、アルミニウムを0.5質量%以上3質量%以下含有するとともに、ジルコニウム、タンタル、モリブデン、バナジウム、及び、アルミニウムの総含有量が12質量%以下とされることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパークプラグ。   The alloy contains 0.5 mass% or more and 3 mass% or less of aluminum, and the total content of zirconium, tantalum, molybdenum, vanadium, and aluminum is 12 mass% or less. The spark plug according to 1 or 2. 前記合金は、ケイ素を0.5質量%以上3質量%以下含有するとともに、ジルコニウム、タンタル、モリブデン、バナジウム、及び、ケイ素の総含有量が12質量%以下とされることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパークプラグ。   The alloy contains silicon in an amount of 0.5 mass% to 3 mass%, and the total content of zirconium, tantalum, molybdenum, vanadium, and silicon is 12 mass% or less. The spark plug according to 1 or 2. 前記合金は、クロムを20質量%以上33質量%以下、マンガンを0.1質量%以上0.5質量%以下、ジルコニウムを0.2質量%以上3質量%以下含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパークプラグ。   The alloy contains 20% to 33% by mass of chromium, 0.1% to 0.5% by mass of manganese, and 0.2% to 3% by mass of zirconium. Item 5. The spark plug according to any one of Items 1 to 4.
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