JPH0445239A

JPH0445239A - 点火プラグ用合金

Info

Publication number: JPH0445239A
Application number: JP15132690A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Tsujimoto; 和也辻本; Kazuhiro Inoue; 一裕井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1992-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は内燃機関の点火プラグ用電極と適な合金材料に
関するものである。

して好（従来の技術）自動車などの内燃機関の点火プラグ用電極としては、従
来、種々の合金材料が使用されており、特にＮｉ基合金
は耐酸化性とともに加工性にすぐれていることから広く
使用されている。

このような点火プラグ用の合金材料としては、たとえば
Ｎｉをマトリックス成分とする母材中にＳｉ、、Ｃｒ、
ＭｎあるいはＡｌなどの耐酸化性成分を１種または２種
以上添加したＮｉ基合金が知られている。

上記のようなＮｉ基合金からなる点火プラグ用電極材料
は、たとえば特開昭５８−５９５７９号公報、特開昭５
８−２２４１４０号公報などに開示されている。

（発明が解決しようとする課題）上述したようなＮｉ基合金は、一般に比較的耐久性や耐
酸化性にすぐれており、通常の使用状況下においては十
分良好な特性を示すものであるが、近年における内燃機
関の高性能化ならびに高負荷化の状況下においては、必
ずしも満足し得る特性を有するものではない。

特に、一般に上記のような耐酸化性の金属成分の添加は
耐久性や耐食性の向上においては比較的良好な効果を有
するものであるが、これらの耐酸化性成分は、逆にプラ
グ電極としての加工性や溶接性を低下させる傾向がある
。したがって、このような加工性や溶接性の低下は、プ
ラグ製造時における不利、すなわち品質ならびに歩留り
の低下とともに、使用時における脆性破壊をもたらす要
因ともなる。

本発明は上述した従来技術に鑑みてなされたものであり
、点火プラグに要求される耐酸化性を一層向上させて内
燃機関の高性能化ならびに高負荷化に十分対応し得ると
ともに加工性においても比較的良好な特性を有する点火
プラグ用合金を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明による点火プラグ用合金は、重量比で、Ｓｉ　：
　１．　０〜２．　５％、Ｃｒ：０゜５〜２．５％、Ｍ
ｎ　　：　　０．　５〜２．　０％、Ａｌ：０．６〜２
．０％を含有し、残部が実質的にＮｉと不可避的不純物
からなることを特徴とするものである。

さらに本発明による点火プラグ用合金は、希土類元素を
０．００５〜０．１重量％含有することもできる。

（作　用）上記の合金成分において、Ｓｉ（ケイ素）は、耐酸化性
を向上させる目的で添加する元素であり、この目的のた
めに１．０〜２．５重量％含有させることが好ましい。

添加量が１，０重量％未満ではその効果が乏しく、一方
、２．５重量％を超えて添加すると加工性が低下するの
で好ましくない。

次に、Ｃｒ（クロム）も耐酸化性を良好なものにするの
に有効な元素であり、０．５〜２．５重量％添加する。

添加量が０．５重量％未満では耐酸化性向上効果が乏し
く、また２、５重量％を超えて添加すると加工性、特に
プラグ電極の基材（通常は軟鋼）との溶接性が低下する
ので好ましくない。

また、本発明においては、このクロムの添加量範囲は、
後述するＡｌの添加量範囲との相関関係において厳格に
制御することが、耐酸化性と加工性の双方の向上を図る
上において肝要である。すなわち、Ａｌ含有量が１．３
〜２．　０重量％の範囲の場合にＣｒ含有量を１．８〜
２．５重量％に制限し、ＡＩ含有量が０．６〜１．３重
量％の範囲の場合にＣｒ含有量を０．５〜１．８重量％
に制限することが好ましい。

Ｍｎ（マンガン）も耐酸化性を向上させる上において有
効な元素であって、本発明においては、０．５〜２．０
重量％添加する。Ｍｎの添加量が０．５重量％未満の場
合は耐酸化性の向上効果が乏しく、一方、２．０重量％
を超えて添加するとやはり加工性に悪影響を及ぼすので
好ましくない。

ＡＩ（アルミニウム）は耐酸化性の向上において効果の
ある元素であり、本発明においては、０．６〜２．０重
量％添加する。この場合のＡｌの添加量は、上述したよ
うにＣｒの添加量範囲との相関関係を考慮して、上記の
範囲に制限することが特性の向上において好ましい。

本発明においては、必要に応じて、Ｌａｓ　Ｃｅ。

Ｐｒ、Ｎｄなどの希土類元素を添加することができる。

この希土類元素は耐酸化性と加工性の双方を向上させる
目的で添加するものであり、この目的のために０．００
５〜０，１重量％の範囲で添加することが好ましい。０
．００５重量％未満では添加効果が乏しく、逆に０．１
重量％を超えて添加すると耐酸化性を低下させるので好
ましくない。

上記各成分ならびに主成分としてのＮｉを加える際に付
随的に含まれる不可避的不純物はなるべく少ないほうが
好ましい。

本発明による点火プラグ用合金材料を得るためには、ま
ず各素材金属を混合溶解し、脱酸後において実質的に上
記組成のＮｉ合金を得る。次いで、これに所定の熱処理
を施し、さらに常法に従って圧延などの必要な加工を行
うことによって点火プラグ用電極を得る。

（実施例）以下、本発明による点火プラグ用合金の製造例ならびに
試験例について説明する。

下記第１表に示す組成の合金試験片を用意した。

これらの合金は、まず真空溶解炉において鋳塊とし、つ
いで熱間圧延ならびに冷間伸線にて直径が５１１１％長
さ１０ｍの形状とし、これを合金試験片とした。第１表
中において、Ｎ０２１〜６は本発明の実施例であり、Ｎ
０２７〜８は比較例である。

第１表Ｎｏ、Ｃｒ　　Ｓｉ　　Ｍｎ　　ＡＩ　　Ｎｉ　　希土
類１　０．７ｇ　　１．６５１．４３０．７７　Ｂａ２
　０、［ｉ５　１．７３１．５７０．８４　Ｂａｌ　　
Ｏ，０２３１，４５１，６９１，６２０，７７Ｂａ４　
１．５２　Ｌ、６０１．６８０．７５　Ｂａｌ　　Ｏ，
０２５５１，８４１，６０１，０Ｂ　　１．７６　Ｂａ
６　１．９３　１．６７　１．０５　１．８４　Ｂａｔ
　　０．０１７　１．９９　１．６８２．７２　−　　
Ｂａ８　１７２１．１１　１．１５　−　　Ｂａ（単位
：ｖｔ％）上記の各試験片について酸化試験を行った。この酸化試
験は、各試験片をアルミするつぼ中に入れて温度１１０
０℃において１４時間加熱保持する条件で行った。試験
後、試験片を切断し、その断面の金属組織を観察し、酸
化被膜の厚さ（内部酸化層も含む）を測定した。

測定結果を下記第２表に示す。

第２表Ｎｏ、　　酸化被膜の厚さ（μｍ）次に、加工性を調べるために、以下のような試験を行っ
た。すなわち、この試験においては、直径７龍で厚さ１
０ｍｍｅの試料を厚さ３１ｍまで圧潰する際に必要な荷
重を求め、これを加工率の目安とした。

試験結果を下記第３表に示す。

第３表Ｎｏ、　　　加工率荷重（ｋｇ）２　　　　　　１９　Ｃ１５０〔発明の効果〕上記試験結果からも明らかなように、本発明による点火
プラグ用合金は、Ｎｉを基材として、これにＳｉＳＣｒ
ＳＭｎならびにＡＩを特定の範囲で添加するようにした
ので、耐酸化性と加工性の双方において調和的な向上効
果を有し、特に耐酸化性においてすぐれた特性を冑して
いる。

出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims

【特許請求の範囲】１、重量比で、Ｓｉ：１．０〜２．５％、Ｃｒ：０．５〜２．５％、Ｍｎ：０．５〜２．０％、Ａ
ｌ：０．６〜２．０％を含有し、残部が実質的にＮｉと
不可避的不純物からなることを特徴とする、点火プラグ
用合金。２、希土類元素を０．００５〜０．１重量％含有するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の点火プラグ用合金。