[发明专利]火花塞

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机等的火花塞，尤其涉及在电极的前端部具有贵金属端头的火花塞。

背景技术

火花塞具有沿着自身的轴线而配置的中心电极、和在该中心电极的前端部经由间隙而配置的接地电极，通过在两电极间产生火花放电，将导入到内燃机(发动机)等燃烧室内部的混合气体引燃。对于用于火花塞的电极，不仅有可能因火花放电而产生电极的消耗，还有可能因暴露于燃烧气体的氧化等而产生电极的消耗，因此近年来进行耐久性优异的电极材料的开发(例如，参照专利文献1)。

另一方面，作为因火花放电而产生的电极的消耗的对策，存在通过在产生火花放电的两电极的前端部接合贵金属端头而耐火花消耗性优异的构成的火花塞(例如，参照专利文献2)。而且，在电极的前端部接合贵金属端头的火花塞中，存在通过将端头的大小设为较小而提高引燃性的火花塞(例如，参照专利文献3)。

然而，伴随发动机的高输出化等，火花塞所使用的环境变得更加严格，对于火花塞的电极要求进一步提高耐久性。近年来，为了应对该要求，使用NCF600、NCF601等作为电极材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-260818号公报

专利文献2：日本特开2003-197347号公报

专利文献3：日本特开2002-313524号公报

发明内容

发明所要解决的课题

若含有INCONEL(注册商标)601这样的Al的Ni基合金暴露于高温气氛，则在表面形成Al氧化物层，从而抑制电极材料的氧化消耗，确保耐高温氧化性。然而，Al与氮的反应性高，因此发现Al和氮反应而Al氮化物析出，在比Al氧化物层靠内侧的区域形成块状的Al氮化物。该Al氮化物为硬质，成为使Al氮化物分布的区域脆化的主要原因。对于这样的Al氮化物存在如下情况：温度越高、高温保持温度越长，则越可能析出到电极材料内部，在厚度薄的电极材料中，遍及厚度方向整体而析出Al氮化物。

另外，发现若接合有贵金属端头的电极暴露于高温气氛，则电极材料成分的一部分扩散到贵金属端头的内部而与贵金属元素反应，形成低熔点化合物。若形成低熔点化合物，则贵金属端头的耐火花消耗性和耐氧化性降低，或者进一步贵金属端头相对于电极的接合可靠性降低。

本发明是鉴于上述内容而发明的，其目的在于提供一种火花塞，不必积极地含有Al，就能提高电极的耐高温氧化性，并且提高与电极接合的贵金属端头的耐火花消耗性、耐氧化性以及接合可靠性。

用于解决课题的手段

技术方案1所涉及的火花塞具有：中心电极，沿着轴线方向；绝缘子，包围并保持上述中心电极的径向周围；主体配件，包围上述绝缘子的径向周围并保持该绝缘子；接地电极，自身的一端部以与上述中心电极的前端部之间形成间隙的方式弯曲，并且自身的另一端部接合到上述主体配件，在上述中心电极和上述接地电极中的至少一方的面对上述间隙的位置设置有由以贵金属为主成分的小片构成的点火部，上述火花塞的特征在于，上述点火部的重量为1.5mg以上，并且上述中心电极和上述接地电极中设置有上述点火部的电极以Ni为主成分，含有0.005质量%以上0.1质量%以下的C、1.05质量%以上3质量%以下的Si、2质量%以下的Mn、20质量%以上32质量%以下的Cr、6质量%以上16质量%以下的Fe。

由此，在中心电极和接地电极中设置有由以贵金属为主成分的小片构成的点火部的电极含有0.005质量%以上0.1质量%以下的C。C与Cr等结合而形成碳化物，在暴露于接近固溶化温度的温度的情况下具有防止结晶粒的粗大化且提高耐高温氧化性的效果。为了得到该效果，需要含有0.05质量%以上的C。另外，通过含有C，还具有强化粒界的效果，另一方面，若C的含有量超过0.1质量%，则由于过度消耗基质中的Cr而降低耐高温氧化性，所以C的含有量设为0.10质量%以下。另外，若C的含有量超过0.1质量%，则有可能降低加工性。