JPS63145754A - 点火プラグ主体金具及びその製造方法 - Google Patents
点火プラグ主体金具及びその製造方法Info
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- JPS63145754A JPS63145754A JP29362986A JP29362986A JPS63145754A JP S63145754 A JPS63145754 A JP S63145754A JP 29362986 A JP29362986 A JP 29362986A JP 29362986 A JP29362986 A JP 29362986A JP S63145754 A JPS63145754 A JP S63145754A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１栗よｑ且旦公団
本発明は、高破断トルクとすぐれた熱かしめ性とを有す
るフェライト・パーライト鋼材を冷間鍛造し、加工硬化
によってねじ部の引張強さを７０ｋｇｆ／ｍｍ”以上に
増強した点火プラグ主体金具、特に、ＭＩＯ以下の小型
の点火プラグ主体金具、及びその製造方法に関する。
るフェライト・パーライト鋼材を冷間鍛造し、加工硬化
によってねじ部の引張強さを７０ｋｇｆ／ｍｍ”以上に
増強した点火プラグ主体金具、特に、ＭＩＯ以下の小型
の点火プラグ主体金具、及びその製造方法に関する。
従来の技術
内燃機関のシリンダーヘッドに螺着する点火プラグ主体
金具のための鋼材料としては、従来、５ＩＱＣ乃至５２
０Ｃ＠のような機械構造用低炭素鋼が主として用いられ
ている。しかし、近年、自動車エンジンにおいては、低
燃費、軽量化、高出力化等あ要請に伴って、点火プラグ
の取付空間容積が狭小化し、点火プラグの取付ねし径の
小さいＭＩＯ以下の小型点火プラグの使用が試みられる
に至っている。
金具のための鋼材料としては、従来、５ＩＱＣ乃至５２
０Ｃ＠のような機械構造用低炭素鋼が主として用いられ
ている。しかし、近年、自動車エンジンにおいては、低
燃費、軽量化、高出力化等あ要請に伴って、点火プラグ
の取付空間容積が狭小化し、点火プラグの取付ねし径の
小さいＭＩＯ以下の小型点火プラグの使用が試みられる
に至っている。
かかる小型点火プラグにおいては、第１図に示すように
、その主体金具１０の大径胴部１１と取付ねじ部１２と
の間のねし首１３の肉厚が必然的に薄肉となり、例えば
、ＭＩＯ点火プラグの場合には１．１４ ｍｍ程度、Ｍ
８点火プラグの場合には０゜８６鶴程度にすぎない。従
って、前記した５１０Ｃや３２０ Ｃ鋼のような低炭素
鋼を用いたときは、点火プラグのシリンダーヘッドへの
締付けによる取付けに際して、上記ねじ首１３の部分で
破断が生じやすい。他方、主体金具１０の腔内に嵌装さ
れる絶縁体２０及び中心電極３０の直径をそれぞれ小さ
くすることは、絶縁体の構造的強度及び耐電圧性能を低
下させ、また、中心電極の軸方向の熱伝導性の低下によ
る耐消耗性及び耐熱性を劣化させるので、絶縁体及び中
心電極を小径化することによって、ねじ首１３Φ肉厚を
厚＜シ、ねじ首部分での上記破断を防止することも実用
上、困難である。
、その主体金具１０の大径胴部１１と取付ねじ部１２と
の間のねし首１３の肉厚が必然的に薄肉となり、例えば
、ＭＩＯ点火プラグの場合には１．１４ ｍｍ程度、Ｍ
８点火プラグの場合には０゜８６鶴程度にすぎない。従
って、前記した５１０Ｃや３２０ Ｃ鋼のような低炭素
鋼を用いたときは、点火プラグのシリンダーヘッドへの
締付けによる取付けに際して、上記ねじ首１３の部分で
破断が生じやすい。他方、主体金具１０の腔内に嵌装さ
れる絶縁体２０及び中心電極３０の直径をそれぞれ小さ
くすることは、絶縁体の構造的強度及び耐電圧性能を低
下させ、また、中心電極の軸方向の熱伝導性の低下によ
る耐消耗性及び耐熱性を劣化させるので、絶縁体及び中
心電極を小径化することによって、ねじ首１３Φ肉厚を
厚＜シ、ねじ首部分での上記破断を防止することも実用
上、困難である。
更に、主体金具のねじ部破断強度を向上させることを目
的として、Ｓ ３０ Ｃ−１Ｐｓ ３５１ａ１等のよう
な高Ｃ■の鋼材料を用いても、別な問題が生じるのを避
けることができない。即ち、第１図に示すように、点火
プラグにおいては、中心電極３０を保持した絶縁体２０
を主体金具ＩＱＯ内腔内に挿入して、絶縁体２０の大径
部２１に連なる段部２２をパツキン４０を介して、主体
金具１０の有する内方に隆起する段部１４に係止し、他
方、絶縁体２０の上部小径部２３と前記主体金具１０の
内腔との間にシール材５０及びパツキン６０を嵌装した
うえで、前記主体金具の胴部１１とボルトヘッド状の六
角環等の締結部１５との間の薄肉の加熱部１６に電流を
通電し、或いは高周波誘導加熱によって加熱すると共に
、主体金具の上端用・縁１７をかしめる所謂熱かしめに
て絶縁体２０が固定されている。
的として、Ｓ ３０ Ｃ−１Ｐｓ ３５１ａ１等のよう
な高Ｃ■の鋼材料を用いても、別な問題が生じるのを避
けることができない。即ち、第１図に示すように、点火
プラグにおいては、中心電極３０を保持した絶縁体２０
を主体金具ＩＱＯ内腔内に挿入して、絶縁体２０の大径
部２１に連なる段部２２をパツキン４０を介して、主体
金具１０の有する内方に隆起する段部１４に係止し、他
方、絶縁体２０の上部小径部２３と前記主体金具１０の
内腔との間にシール材５０及びパツキン６０を嵌装した
うえで、前記主体金具の胴部１１とボルトヘッド状の六
角環等の締結部１５との間の薄肉の加熱部１６に電流を
通電し、或いは高周波誘導加熱によって加熱すると共に
、主体金具の上端用・縁１７をかしめる所謂熱かしめに
て絶縁体２０が固定されている。
このように、絶縁体２０は、主体金具１０の熱かしめに
よって固定されるので、上記したｃｌの多い５３０Ｃや
Ｓ ３５ ＣＭを用いるときは、この熱かしめに際して
、前記加熱部１６が急冷され、る結果、マルテンサイト
組織となり、加熱部に亀裂や割れ等が生じることとなり
、製品としての価値を失う。
よって固定されるので、上記したｃｌの多い５３０Ｃや
Ｓ ３５ ＣＭを用いるときは、この熱かしめに際して
、前記加熱部１６が急冷され、る結果、マルテンサイト
組織となり、加熱部に亀裂や割れ等が生じることとなり
、製品としての価値を失う。
他方、主体金具の成形後にねし首部及びかしめ部に熱処
理を施すことは、各部が狭小であるために困難を伴うほ
か、製造費用を高めることとなる。
理を施すことは、各部が狭小であるために困難を伴うほ
か、製造費用を高めることとなる。
以上のように、特に、小型点火プラグ用主体金具の製造
においては、用いる鋼材が主体金具の製造後の後熱処理
なしにて高破断トルクとすぐれた熱かしめ性とを有する
ことが必要不可欠であるが、従来、かかる新規な性質を
具備した点火プラグ主体金具のためのフェライト・パー
ライト鋼は知られていない。
においては、用いる鋼材が主体金具の製造後の後熱処理
なしにて高破断トルクとすぐれた熱かしめ性とを有する
ことが必要不可欠であるが、従来、かかる新規な性質を
具備した点火プラグ主体金具のためのフェライト・パー
ライト鋼は知られていない。
ヒ１が”決しようとする問題点
本発明者らは、特に、取付ねし径の小さいＭｌ０以下の
小型点火プラグの製造における上記した問題を解決する
ために鋭意研究した結果、所定の化学成分を有するフェ
ライト・バーライ１−銅材が冷間塑性加工性にすくれる
のみならず、高い破断トルクとすぐれた熱かしめ性とを
有すると共に、かかる鋼材を冷間鍛造して点火プラグ主
体金具に成形することによって、比較的低強度の鋼材を
用いながら、その加工硬化による強度増強のために、小
型の点火プラグ主体金具であっても、ねじ部の引張強さ
が７０ ｋｇｆ／ｍｍ２以上である点火プラグ主体金具
を容易に成形し得ることを見出して、本発明に至ったも
のである。
小型点火プラグの製造における上記した問題を解決する
ために鋭意研究した結果、所定の化学成分を有するフェ
ライト・バーライ１−銅材が冷間塑性加工性にすくれる
のみならず、高い破断トルクとすぐれた熱かしめ性とを
有すると共に、かかる鋼材を冷間鍛造して点火プラグ主
体金具に成形することによって、比較的低強度の鋼材を
用いながら、その加工硬化による強度増強のために、小
型の点火プラグ主体金具であっても、ねじ部の引張強さ
が７０ ｋｇｆ／ｍｍ２以上である点火プラグ主体金具
を容易に成形し得ることを見出して、本発明に至ったも
のである。
従って、本発明は、主として非調質型の小型点火プラグ
主体金具であって、そのねじ部の引張強さが７０ ｋｇ
ｆ／ｍｍ２以上である主体金具及びその製造方法を提供
することを目的とする。
主体金具であって、そのねじ部の引張強さが７０ ｋｇ
ｆ／ｍｍ２以上である主体金具及びその製造方法を提供
することを目的とする。
問題点を解決するための 段
本発明による点火プラグ主体金具は、重量％で（ａ）Ｃ
０．０３〜０．２０％、 Ｓｉ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び ＡＪｏ、００５〜０．０８０％を含有し、更に、（ｂ）
Ｚ ｒ ０．００５〜０．２ ５％、Ｎｂ ０
．００５〜０．１０シロ、Ｖ ０．０３〜０．２
５％、 Ｔｉ ０．００５〜０．２５％、 Ｃｒ ０．０５〜０．５０％、及び Ｎｉ０．０５〜０．５０％ よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるフェライト・パーラ
イト組織を有し、冷間鍛造、ねじ切加工による金具成形
後のねじ部の引張強さが７０ ｋｇｆ／ｍｍ２以上であ
ることを特徴とする。
０．０３〜０．２０％、 Ｓｉ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び ＡＪｏ、００５〜０．０８０％を含有し、更に、（ｂ）
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イト組織を有し、冷間鍛造、ねじ切加工による金具成形
後のねじ部の引張強さが７０ ｋｇｆ／ｍｍ２以上であ
ることを特徴とする。
また、本発明による点火プラグ主体金具の製造方法は、
重量％で （ａ） Ｃ０，０３〜０．２０％、 Ｓｉ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び Ａｌ ０．００５〜０．０８０％を含有し、更に、（
ｂｌＺ ｒ ０．００５〜０．２５％、Ｎｂ
０．００５〜０，１０％、 Ｖ ０．０３〜０．２５％、 Ｔｉ ０．００５〜０．２５％、 Ｃｒ ０．０５〜０．５０％、及び Ｎｉ０．０５〜０．５０％ よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を９５０〜１１５
０°Ｃに加熱した後、熱間圧延し、８００〜９５０℃の
範囲の温度から平均冷却速度０．１〜ｂ冷却し、フェラ
イト・パーライト鋼材とし、次いで、冷間鍛造した後、
ねじ切加工を施し、主体金具のねじ部引張強さを７０ｋ
ｇｆ／ｍｍ”以上とすることを特徴とする。
重量％で （ａ） Ｃ０，０３〜０．２０％、 Ｓｉ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び Ａｌ ０．００５〜０．０８０％を含有し、更に、（
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０．００５〜０，１０％、 Ｖ ０．０３〜０．２５％、 Ｔｉ ０．００５〜０．２５％、 Ｃｒ ０．０５〜０．５０％、及び Ｎｉ０．０５〜０．５０％ よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を９５０〜１１５
０°Ｃに加熱した後、熱間圧延し、８００〜９５０℃の
範囲の温度から平均冷却速度０．１〜ｂ冷却し、フェラ
イト・パーライト鋼材とし、次いで、冷間鍛造した後、
ねじ切加工を施し、主体金具のねじ部引張強さを７０ｋ
ｇｆ／ｍｍ”以上とすることを特徴とする。
先ず、本発明による点火プラグ主体金具を製造するため
の泪における化学成分の限定理由について説明する。
の泪における化学成分の限定理由について説明する。
Ｃは、固溶強化によって鋼に所要の強度を与えるために
、少なくとも０．０３％を添加する必要がある。Ｃ量が
０，０３％よりも少ないときは、鋼強度が不足するのみ
ならず、リン酸亜鉛潤滑剤が十分に鋼材に付着しないこ
とが往々にしてあり、このような場合は、冷間鍛造加工
による点火プラグ主体金具への成形の際に、工具と鋼材
との間に焼付きを生じて、工具寿命を著しく短命化する
。しかし、０．２％を越えて過多に添加するときは、か
かる鋼材から点火プラグ主体金具を製造し、これを前述
したように絶縁体に熱かしめしたとき、その部分がビッ
カース硬さくＨｖ）４５０以上のマルテンサイト＆１１
）ｌを形成して、熱かしめ部に亀裂が生じることとなる
。好ましくは、Ｃ星は０．０５〜０．２０％の範囲であ
る。
、少なくとも０．０３％を添加する必要がある。Ｃ量が
０，０３％よりも少ないときは、鋼強度が不足するのみ
ならず、リン酸亜鉛潤滑剤が十分に鋼材に付着しないこ
とが往々にしてあり、このような場合は、冷間鍛造加工
による点火プラグ主体金具への成形の際に、工具と鋼材
との間に焼付きを生じて、工具寿命を著しく短命化する
。しかし、０．２％を越えて過多に添加するときは、か
かる鋼材から点火プラグ主体金具を製造し、これを前述
したように絶縁体に熱かしめしたとき、その部分がビッ
カース硬さくＨｖ）４５０以上のマルテンサイト＆１１
）ｌを形成して、熱かしめ部に亀裂が生じることとなる
。好ましくは、Ｃ星は０．０５〜０．２０％の範囲であ
る。
Ｓｉは、一般には、鋼中に固溶して強度を高めるが、本
発明綱においては、０．３５％を越えるときは、熱かし
め部の靭性を劣化させるので、上限を０．３５％とする
。
発明綱においては、０．３５％を越えるときは、熱かし
め部の靭性を劣化させるので、上限を０．３５％とする
。
Ｍｎは、熱間圧延及び冷間鍛造の際の割れ発生の主原因
たる不純物元素ＳをＭｎＳとして固定し、無害化する効
果を有すると共に、本発明鋼におけるように、比較的低
炭素鋼において、所定の強度とすぐれた靭性とを共に鋼
に具備させるために有効な元素である。かかる効果をを
効に得るためには、０．１％以上を添加することが必要
であるが、しかし、過多に添加するときは、点火プラグ
主体金具の成形時の加工性を劣化させ、また、主体金具
の靭性を劣化させる。更に、鋼の焼入れ性を増大せしめ
て、熱かしめ性を劣化させるので、添加量の上限を２．
０％とする。好ましくは、添加量は０．５〜２．０％の
範囲である。
たる不純物元素ＳをＭｎＳとして固定し、無害化する効
果を有すると共に、本発明鋼におけるように、比較的低
炭素鋼において、所定の強度とすぐれた靭性とを共に鋼
に具備させるために有効な元素である。かかる効果をを
効に得るためには、０．１％以上を添加することが必要
であるが、しかし、過多に添加するときは、点火プラグ
主体金具の成形時の加工性を劣化させ、また、主体金具
の靭性を劣化させる。更に、鋼の焼入れ性を増大せしめ
て、熱かしめ性を劣化させるので、添加量の上限を２．
０％とする。好ましくは、添加量は０．５〜２．０％の
範囲である。
Ｐは、加工硬化を助長し、また、熱かしめ部の靭性を劣
化させるので、含有量は低い程好ましいが、余りに低く
することは、鋼製造の経済性を損なうこととなるので、
本発明においては０．０２５％以下とすれば十分である
。
化させるので、含有量は低い程好ましいが、余りに低く
することは、鋼製造の経済性を損なうこととなるので、
本発明においては０．０２５％以下とすれば十分である
。
Ｓは、硫化物系介在物を形成して、熱かしめ時の割れの
起点となり、また、主体金具の製造に際して、冷間鍛造
時の変形能を劣化させるので、その含有■は、０．０２
５％以下とすれば十分である。
起点となり、また、主体金具の製造に際して、冷間鍛造
時の変形能を劣化させるので、その含有■は、０．０２
５％以下とすれば十分である。
しかし、所要の熱かしめ加工度、冷間加工度、被削性等
の要求特性に応じて、−Ｆ低く設定することもでき、好
ましくは、上限を０．０１５％とする。
の要求特性に応じて、−Ｆ低く設定することもでき、好
ましくは、上限を０．０１５％とする。
Ａｌは、鋼溶製時の脱酸剤としての効果のほかに、熱か
しめ時に結晶粒の微細化効果を有し、これによって熱か
しめ部の靭性を向上させる効果を有する。更に、Ａｌは
、Ｎと結合して、ＡｌＮとして析出することによって、
固溶Ｎを固定し、ひずみ時効及び青熱脆性を抑制する効
果をも有する。
しめ時に結晶粒の微細化効果を有し、これによって熱か
しめ部の靭性を向上させる効果を有する。更に、Ａｌは
、Ｎと結合して、ＡｌＮとして析出することによって、
固溶Ｎを固定し、ひずみ時効及び青熱脆性を抑制する効
果をも有する。
これらの効果を有効に得るためには、少なくとも０．０
（Ｌ５％以上を添加する必要がある。しかし、過多に添
加するときは、Ｂ系介在物の増加と、これに伴う主体金
具の成形時の冷間鍛造割れや熱かしめ割れを発生しやす
くさせるので、添加量は０゜０８０％以下とする。
（Ｌ５％以上を添加する必要がある。しかし、過多に添
加するときは、Ｂ系介在物の増加と、これに伴う主体金
具の成形時の冷間鍛造割れや熱かしめ割れを発生しやす
くさせるので、添加量は０゜０８０％以下とする。
更に、本発明の方法において用いるフェライト・パーラ
イト鋼は、上記した元素に加えて、Ｚ ｒ ｓＮｂ、Ｖ
ＳＴｉＳ、Ｃｒ及びＮｉよりなる群から選ばれる少なく
とも１種を含有する。これらの元素は、鋼の強度及び靭
性を向上させるために有効である。Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ及び
Ｔｉは、圧延中乃至は圧−後の鋼の冷却過程において、
微細な炭窒化物の析出による結晶粒の微細化及び析出効
果によって強度を向上させる。また、結晶粒の微細化は
、冷間鍛造時の加工性をも向上させ、更に、熱かしめ時
にその部分の靭性を向上させる。これ□らめ効果を有効
に得るためには、それぞれ次の範囲で添加される。即ち
、Ｚｒ０．００５〜０．２５％、Ｎｂｏ、 ｏ ｏ ｓ
〜０．１０％、Ｖ ０．０３〜０．２５％、及びＴ ｉ
０．００５〜０．２５％の範囲である。それぞれの元
素について、上記上限値を越えて過多に添加しても、効
果が飽和し、鋼製造の経済性の点からも好ましくない。
イト鋼は、上記した元素に加えて、Ｚ ｒ ｓＮｂ、Ｖ
ＳＴｉＳ、Ｃｒ及びＮｉよりなる群から選ばれる少なく
とも１種を含有する。これらの元素は、鋼の強度及び靭
性を向上させるために有効である。Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ及び
Ｔｉは、圧延中乃至は圧−後の鋼の冷却過程において、
微細な炭窒化物の析出による結晶粒の微細化及び析出効
果によって強度を向上させる。また、結晶粒の微細化は
、冷間鍛造時の加工性をも向上させ、更に、熱かしめ時
にその部分の靭性を向上させる。これ□らめ効果を有効
に得るためには、それぞれ次の範囲で添加される。即ち
、Ｚｒ０．００５〜０．２５％、Ｎｂｏ、 ｏ ｏ ｓ
〜０．１０％、Ｖ ０．０３〜０．２５％、及びＴ ｉ
０．００５〜０．２５％の範囲である。それぞれの元
素について、上記上限値を越えて過多に添加しても、効
果が飽和し、鋼製造の経済性の点からも好ましくない。
Ｃｒは、焼入れ性を向上させて、強度を高める。
この効果を有効に得るためには、０．０５％以上を添加
することが必要である。しかし、過多に添加するときは
、焼入れ性を過度に大きくして、熱かしめ性を劣化させ
るので、０．５０％以下の範囲で添加される。
することが必要である。しかし、過多に添加するときは
、焼入れ性を過度に大きくして、熱かしめ性を劣化させ
るので、０．５０％以下の範囲で添加される。
Ｎ１は、強度、冷間加工性及び熱かしめ部の靭性を向上
させるために、０．０５％以上を添加することが必要で
あるが、過多に添加しても、効果が飽和すると共に、鋼
製造の経済性を損なうので、添加量の上限を０．５０％
とする。
させるために、０．０５％以上を添加することが必要で
あるが、過多に添加しても、効果が飽和すると共に、鋼
製造の経済性を損なうので、添加量の上限を０．５０％
とする。
本発明による点火プラグ主体金具は、上記した化学成分
を有する鋼を９５０〜１１５０℃に加熱した後、熱間圧
延し、８００〜９５０℃の範囲の温度から平均冷却速度
０．１〜ｂ ０℃乃至常温の範囲の温度まで冷却し、フェライト・パ
ーライト鋼材とし、次いで、冷間鍛造した後、ねじ切加
工を施し、主体金具のねじ部引張強さを７０ｋｇｆ／ｍ
ｎ＋”以上とすることによって製造され、後熱処理なし
にて用いることができる。
を有する鋼を９５０〜１１５０℃に加熱した後、熱間圧
延し、８００〜９５０℃の範囲の温度から平均冷却速度
０．１〜ｂ ０℃乃至常温の範囲の温度まで冷却し、フェライト・パ
ーライト鋼材とし、次いで、冷間鍛造した後、ねじ切加
工を施し、主体金具のねじ部引張強さを７０ｋｇｆ／ｍ
ｎ＋”以上とすることによって製造され、後熱処理なし
にて用いることができる。
本発明の方法において、鋼塊熱温度は、析出物を母相に
固溶させた後、微細な炭窒化物を析出させて、結晶粒の
微細化、析出硬化を図り、或いは初期の結晶粒の微細化
を図るためには、１１５０℃以下で十分であるが、９５
０℃よりも低いときは、熱間圧延に際して変形抵抗が高
くなって、生産性の低下を招く。従って、本発明の方法
においては、鋼塊熱温度は９５０〜１１５０℃の範囲と
する。
固溶させた後、微細な炭窒化物を析出させて、結晶粒の
微細化、析出硬化を図り、或いは初期の結晶粒の微細化
を図るためには、１１５０℃以下で十分であるが、９５
０℃よりも低いときは、熱間圧延に際して変形抵抗が高
くなって、生産性の低下を招く。従って、本発明の方法
においては、鋼塊熱温度は９５０〜１１５０℃の範囲と
する。
次いで、熱間圧延後、水冷を行なって、冷却開始温度を
８００〜９５０℃の範囲とし、この範囲の温度から０．
１−１０℃／秒の平均冷却速度にて５００℃乃至常温の
範囲の温度まで冷却する。冷却開始温度が９５０℃を越
える場合は、結晶粒が粗大化し、靭性及び延性を劣化さ
せ、冷間鍛造時の加工性及びねじ転造性等の加工性を劣
化させる。
８００〜９５０℃の範囲とし、この範囲の温度から０．
１−１０℃／秒の平均冷却速度にて５００℃乃至常温の
範囲の温度まで冷却する。冷却開始温度が９５０℃を越
える場合は、結晶粒が粗大化し、靭性及び延性を劣化さ
せ、冷間鍛造時の加工性及びねじ転造性等の加工性を劣
化させる。
一方、冷却開始温度が８００℃よりも低いときは、得ら
れる製品の品質のばらつきが大きく、品質を一定に保つ
ことが困難となる。
れる製品の品質のばらつきが大きく、品質を一定に保つ
ことが困難となる。
本発明の方法によれば、次いで、上記冷却開始温度から
所定の温度範囲まで所定の冷却速度にて冷却することに
よって、緻密なフェライト・パーライト組織とし、所要
の強度と靭延性を得ると共に、冷間鍛造時のひずみ時効
を防止し、工具寿命の短命化を抑制する。このためには
、０．１°Ｃ／秒以上の平均冷却速度を必要とするが、
通常は、放冷でよい。しかし、平均冷却速度が１０℃／
秒を越えるときは、ベイナイト組織が混在することとな
り、その結果、強度が過度に高くなり、或いは強度のば
らつきが大きくなり、更には、靭延性が低下して、ねじ
転造時にねし山に折れ込みが発生しやすく、また、工具
寿命をも劣化させる。
所定の温度範囲まで所定の冷却速度にて冷却することに
よって、緻密なフェライト・パーライト組織とし、所要
の強度と靭延性を得ると共に、冷間鍛造時のひずみ時効
を防止し、工具寿命の短命化を抑制する。このためには
、０．１°Ｃ／秒以上の平均冷却速度を必要とするが、
通常は、放冷でよい。しかし、平均冷却速度が１０℃／
秒を越えるときは、ベイナイト組織が混在することとな
り、その結果、強度が過度に高くなり、或いは強度のば
らつきが大きくなり、更には、靭延性が低下して、ねじ
転造時にねし山に折れ込みが発生しやすく、また、工具
寿命をも劣化させる。
上記フェライト・パーライト鋼の製造に用いられる鋼は
、例えば、ＬＤ転炉にて溶製されるが、しかし、溶製方
法は何ら限定されるものではない。
、例えば、ＬＤ転炉にて溶製されるが、しかし、溶製方
法は何ら限定されるものではない。
本発明によれば、上記フェライト・パーライト鋼材を必
要に応じて軽度の冷間伸線加工して鋼線とし、この鋼線
を冷間鍛造して所要形状に成形した後、切削、転造等に
よってねじ切加工を施すことによって、点火プラグ主体
金具を得ることができる。かかる点火プラグ主体金具は
、その後の熱処理なしにて用いることができる。
要に応じて軽度の冷間伸線加工して鋼線とし、この鋼線
を冷間鍛造して所要形状に成形した後、切削、転造等に
よってねじ切加工を施すことによって、点火プラグ主体
金具を得ることができる。かかる点火プラグ主体金具は
、その後の熱処理なしにて用いることができる。
光班ｑ塾末
以上のように、本発明による点火プラグ主体金具は、所
定の化学成分を有し、高破断トルクとすぐれた熱かしめ
性とを併せ有するために、後熱処理を要せずして、従来
材よりも引張強さが高く、従って、主体金具の絶縁体へ
の熱かしめに際しても、熱かしめ部の割れの発生もなく
、また、点火プラグのシリンダーヘッドへのねじ込み取
付けに際して、主体金具のねじ首部の破断も起こらない
。
定の化学成分を有し、高破断トルクとすぐれた熱かしめ
性とを併せ有するために、後熱処理を要せずして、従来
材よりも引張強さが高く、従って、主体金具の絶縁体へ
の熱かしめに際しても、熱かしめ部の割れの発生もなく
、また、点火プラグのシリンダーヘッドへのねじ込み取
付けに際して、主体金具のねじ首部の破断も起こらない
。
更に、本発明の方法によれば、フェライト・パーライト
鋼材を冷間鍛造によって所定の金具形状に成形し、切削
、転造等によってねじ切加工を施して、点火プラグ主体
金具に成形製造するので、成形加工が容易であるのみな
らず、比較的低強度のフェライト・パーライト鋼材を用
いても、主として上記冷間鍛造における加工硬化によっ
て強度が増強される結果、ＭＩＯ以下の小型の点火プラ
グ主体金具であっても、ねじ部の引張強さが７０ｋｇｆ
／ｍｍ”以上、通常８０〜９０ ｋｇｆ／ｍｍ”とする
ことができる。
鋼材を冷間鍛造によって所定の金具形状に成形し、切削
、転造等によってねじ切加工を施して、点火プラグ主体
金具に成形製造するので、成形加工が容易であるのみな
らず、比較的低強度のフェライト・パーライト鋼材を用
いても、主として上記冷間鍛造における加工硬化によっ
て強度が増強される結果、ＭＩＯ以下の小型の点火プラ
グ主体金具であっても、ねじ部の引張強さが７０ｋｇｆ
／ｍｍ”以上、通常８０〜９０ ｋｇｆ／ｍｍ”とする
ことができる。
大籐斑
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。
れら実施例により何ら限定されるものではない。
第１表に示す化学成分を有する鋼を真空溶解炉にて溶製
し、第１表に示す圧延条件にて熱間圧延し、その後、減
面率４〜５％程度の軽微な冷間伸線加工を施して引張強
さ５０〜６０ｋｇｆ／…ｍ２の丸棒鋼を製造した。次い
で、この丸棒鋼に第２図にその工程を示すように冷間鍛
造加工を施して、ねじ首部の引張強さを７５ｋｇｆ／ｍ
ｍ”以上に増強した取付けねし径がＭＩＯである点火プ
ラグ主体金具を成形した。
し、第１表に示す圧延条件にて熱間圧延し、その後、減
面率４〜５％程度の軽微な冷間伸線加工を施して引張強
さ５０〜６０ｋｇｆ／…ｍ２の丸棒鋼を製造した。次い
で、この丸棒鋼に第２図にその工程を示すように冷間鍛
造加工を施して、ねじ首部の引張強さを７５ｋｇｆ／ｍ
ｍ”以上に増強した取付けねし径がＭＩＯである点火プ
ラグ主体金具を成形した。
尚、第１表において、鋼番号１〜４は、それぞれ市販さ
れている機械構造用低炭素鋼の一例であって、フェライ
ト・パーライト組織を有する圧延材及びその後に球状化
焼鈍を行なったものを用いた。
れている機械構造用低炭素鋼の一例であって、フェライ
ト・パーライト組織を有する圧延材及びその後に球状化
焼鈍を行なったものを用いた。
第１表に上記丸棒鋼の機械的性質と組織、冷間鍛造加工
による主体金具成形時の割れによる不良率、主体金具の
ねじ部引張強さ及びねじ首部の破断トルクを示す。
による主体金具成形時の割れによる不良率、主体金具の
ねじ部引張強さ及びねじ首部の破断トルクを示す。
尚、主体金具ねし首部の破断トルクの測定において、破
断トルクは、治工具及び主体金具の表面状態、即ら、摩
擦の程度によって著しく影響を受けるので、主体金具及
び治工具共に潤滑油を塗布し、摩擦係数を一定（０，１
５）とした状態にて測定し、従来材３１７Ｃ材を１００
とする相対的な比較評価を行なった。
断トルクは、治工具及び主体金具の表面状態、即ら、摩
擦の程度によって著しく影響を受けるので、主体金具及
び治工具共に潤滑油を塗布し、摩擦係数を一定（０，１
５）とした状態にて測定し、従来材３１７Ｃ材を１００
とする相対的な比較評価を行なった。
次に、主体金具の薄肉の加熱部を通電加熱後、熱かしめ
を施し、その後、その部分の割れの発生の有無を調べた
結果、第１表に示すように、本発明による鋼材から成形
製造した点火プラグ主体金具によれば、割れは全く認め
られなかった。また、ねじ山の、折れ込みもなくねじ性
状は良好であった。
を施し、その後、その部分の割れの発生の有無を調べた
結果、第１表に示すように、本発明による鋼材から成形
製造した点火プラグ主体金具によれば、割れは全く認め
られなかった。また、ねじ山の、折れ込みもなくねじ性
状は良好であった。
第１表に示す結果から明らかなように、所定の化学成分
を有するフェライト・パーライト鋼材から本発明に従っ
て冷間鍛造にて成形して製造した点火プラグ主体金具は
、素材鋼材の引張強さが５０〜６０ ｋｇｆ／ｍｍ２で
ありながら、いずれも十分な強度を有し、ねじ部の引張
強さはいずれも７５ｋｇｆ／ｍｍ”以上であった。更に
、ねじ首部のねじ破断トルクも高い値を示すと共に、熱
がしめ性にもすぐれ、また、ねじ山の折れ込みもなく、
ねじ性状は良好であった。
を有するフェライト・パーライト鋼材から本発明に従っ
て冷間鍛造にて成形して製造した点火プラグ主体金具は
、素材鋼材の引張強さが５０〜６０ ｋｇｆ／ｍｍ２で
ありながら、いずれも十分な強度を有し、ねじ部の引張
強さはいずれも７５ｋｇｆ／ｍｍ”以上であった。更に
、ねじ首部のねじ破断トルクも高い値を示すと共に、熱
がしめ性にもすぐれ、また、ねじ山の折れ込みもなく、
ねじ性状は良好であった。
従って、本発明による点火プラグ主体金具の製造方法は
、特に、小型点火プラグ主体金具の製造に適する。
、特に、小型点火プラグ主体金具の製造に適する。
【図面の簡単な説明】
第１図は点火プラグを示す部分断面図であり、第２図は
本発明による点火プラグ主体金具の製造における冷間鍛
造工程を示す。 ＩＯ・・・点火プラグ主体金具、１１・・・大径胴部、
１２・・・取付けねじ部、１３・・・主体金具ねじ首、
１４・・・段部１．１５・・・締結部、１６・・・加熱
部、１７・・・主体金具上端周縁、２ｏ・・・絶縁体、
２１・・・絶縁体大径部、２２・・・段部、３０・・・
中心電極、４ｏ・・・パツキン、５０・・・シール材、
６ｏ・・・パツキン。 特許出願人 日本特殊陶業株式会社 同 株式会社神戸製鋼所
本発明による点火プラグ主体金具の製造における冷間鍛
造工程を示す。 ＩＯ・・・点火プラグ主体金具、１１・・・大径胴部、
１２・・・取付けねじ部、１３・・・主体金具ねじ首、
１４・・・段部１．１５・・・締結部、１６・・・加熱
部、１７・・・主体金具上端周縁、２ｏ・・・絶縁体、
２１・・・絶縁体大径部、２２・・・段部、３０・・・
中心電極、４ｏ・・・パツキン、５０・・・シール材、
６ｏ・・・パツキン。 特許出願人 日本特殊陶業株式会社 同 株式会社神戸製鋼所
Claims (2)
- （１）重量％で （ａ）Ｃ ０．０３〜０．２０％、 Ｓｉ ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び Ａｌ ０．００５〜０．０８０％を含有し、更に、 （ｂ）Ｚｒ ０．００５〜０．２５％、 Ｎｂ ０．００５〜０．１０％、 Ｖ ０．０３〜０．２５％、 Ｔｉ ０．００５〜０．２５％、 Ｃｒ ０．０５〜０．５０％、及び Ｎｉ ０．０５〜０．５０％ よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなるフェライト・パーラ
イト組織を有し、冷間鍛造、ねじ切加工による金具成形
後のねじ部の引張強さが７０ｋｇｆ／ｍｍ＾２以上であ
ることを特徴とする点火プラグ主体金具。 - （２）重量％で （ａ）Ｃ ０．０３〜０．２０％、 Ｓｉ ０．３５％以下、 Ｍｎ ０．１〜２．０％、 Ｐ ０．０２５％以下、 Ｓ ０．０２５％以下、及び Ａｌ ０．００５〜０．０８０％を含有し、更に、 （ｂ）Ｚｒ ０．００５〜０．２５％、 Ｎｂ ０．００５〜０．１０％、 Ｖ ０．０３〜０．２５％、 Ｔｉ ０．００５〜０．２５％、 Ｃｒ ０．０５〜０．５０％、及び Ｎｉ ０．０５〜０．５０％ よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、 残部鉄及び不可避的不純物よりなる鋼を９５０〜１１５
０℃に加熱した後、熱間圧延し、８００〜９５０℃の範
囲の温度から平均冷却速度０．１〜１０℃／秒にて５０
０℃乃至常温の範囲の温度まで冷却し、フェライト・パ
ーライト鋼材とし、次いで、冷間鍛造した後、ねじ切加
工を施し、主体金具のねじ部引張強さを７０ｋｇｆ／ｍ
ｍ＾２以上とすることを特徴とする点火プラグ主体金具
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29362986A JPS63145754A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 点火プラグ主体金具及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29362986A JPS63145754A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 点火プラグ主体金具及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145754A true JPS63145754A (ja) | 1988-06-17 |
Family
ID=17797183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29362986A Pending JPS63145754A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 点火プラグ主体金具及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63145754A (ja) |
Cited By (4)
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-
1986
- 1986-12-10 JP JP29362986A patent/JPS63145754A/ja active Pending
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| EP2868764A4 (en) * | 2012-06-27 | 2016-04-06 | Jfe Steel Corp | STEEL PLATE FOR SOFT NITRATION AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF |
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| WO2018074016A1 (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
| JP2018067486A (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ |
| CN109863656A (zh) * | 2016-10-20 | 2019-06-07 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
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| CN109863656B (zh) * | 2016-10-20 | 2020-05-22 | 日本特殊陶业株式会社 | 火花塞 |
| JP2019173168A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-10 | 日本製鉄株式会社 | 冷間鍛造用鋼材 |
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