專利名稱：火花塞及火花塞用的主體金屬殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)用的火花塞。
背景技術(shù)：
使用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火的火花塞具有如下構(gòu)造:在中心電極的外側(cè)設(shè)有絕緣體，而且，在該絕緣體的外側(cè)設(shè)有主體金屬殼體，在主體金屬殼體安裝有接地電極，在該接地電極與中心電極之間形成火花放電間隙。通常，主體金屬殼體由碳鋼等鐵類材料構(gòu)成，大多在其表面實(shí)施用于防腐的鍍敷處理。作為該鍍敷處理技術(shù)，公知有形成由Ni鍍層和鉻酸鹽層構(gòu)成的雙層構(gòu)造的鍍層的施工技術(shù)(專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 - 184552號(hào)公報(bào)在形成雙層構(gòu)造的鍍層的技術(shù)中，在鉚接處理之前進(jìn)行鍍敷處理。鉚接處理指的是將裝配有中心電極的絕緣體插入到空心圓筒狀的主體金屬殼體的空洞部分，將主體金屬殼體的一部分鉚接于內(nèi)側(cè)(絕緣體側(cè))，從而將主體金屬殼體固定于絕緣體的處理。因與該鉚接處理相伴的主體金屬殼體的變形而具有在鍍層上產(chǎn)生裂紋、剝離進(jìn)而導(dǎo)致耐鹽腐蝕性劣化的問(wèn)題。另外，由于因鉚接處理而殘留于主體金屬殼體的應(yīng)力、與熱鉚接時(shí)的加熱所造成的組織變化相伴的硬度上升，故具有會(huì)在主體金屬殼體中的硬度較高且存在較大殘留應(yīng)力的部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的問(wèn)題。但是，以往的實(shí)際情況是，對(duì)于耐鹽腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕裂紋性均優(yōu)異的火花塞并沒(méi)有進(jìn)行充分的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐鹽腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題的至少一部分而完成的，其能夠通過(guò)以下的技術(shù)方案或應(yīng)用例得以實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例I]一種火花塞，其具有主體金屬殼體，該主體金屬殼體被包括鎳鍍層和形成于上述鎳鍍層之上的鉻酸鹽層的復(fù)合層所覆蓋，該火花塞的特征在于，上述鎳鍍層的厚度A為3μπι彡A彡15μπι，上述鉻酸鹽層的厚度B為2nm彡B彡45nm。[應(yīng)用例2]根據(jù)應(yīng)用例I所述的火花塞，其特征在于，該火花塞滿足20nm ^ B ^ 45nm。[應(yīng)用例3]根據(jù)應(yīng)用例2所述的火花塞，其特征在于，該火花塞滿足
5μ m ^ A ^ 15 μ m。[應(yīng)用例4]一種火花塞用的主體金屬殼體，該火花塞用的主體金屬殼體被包括鎳鍍層和形成于上述鎳鍍層之上的鉻酸鹽層的復(fù)合層所覆蓋，其特征在于，上述鎳鍍層的厚度A為3μπι彡A彡15μπι，上述鉻酸鹽層的厚度B為2nm彡B彡45nm。另外，能夠通過(guò)各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，例如，能夠通過(guò)火花塞、主體金屬殼體的制造方法等的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在應(yīng)用例I的火花塞中，由于主體金屬殼體中的鎳鍍層的厚度A不小于3 μ m，因此能夠抑制因在形成鎳鍍層之前附著于主體金屬殼體的表面的油等的清洗不充分所造成的殘留而導(dǎo)致產(chǎn)生鍍層難以附著的部分(針孔)的情況，因此能夠提高耐鹽腐蝕性。此外，由于鎳鍍層的厚度A不大于15 μ m,因此能夠抑制厚度較厚所造成的鎳鍍層的裂紋，能夠提高鍍層抗剝離性。因而，能夠提高耐鹽腐蝕性。另外，由于鉻酸鹽層的厚度B不在小于2nm這一較小的范圍內(nèi)，因此能夠抑制鉚接所造成的殘留應(yīng)力所導(dǎo)致的鉻酸鹽層的破壞。此外，由于鉻酸鹽層的厚度B不在大于45nm的較大的范圍內(nèi)，因此能夠抑制鉻酸鹽層向主體金屬殼體(鎳鍍層)密合的密合性劣化所導(dǎo)致的在加工時(shí)產(chǎn)生裂紋的情況。因而，能夠提高耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。綜上所述，能夠提供一種耐鹽腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕性優(yōu)異的火花塞。采用應(yīng)用例2的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高耐腐蝕裂紋性。采用應(yīng)用例3的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高鍍層抗剝離性和耐鹽腐蝕性。在應(yīng)用例4的主體金屬殼體中，由于鎳鍍層的厚度A不小于3 μ m，因此能夠抑制因在形成鎳鍍層之前附著于主體金屬殼體的表面的油等的清洗不充分所造成的殘留而導(dǎo)致產(chǎn)生鍍層難以附著的部分(針孔)的情況，因此能夠提高耐鹽腐蝕性。此外，由于鎳鍍層的厚度A不大于15 μ m,因此能夠抑制厚度較厚所造成的鎳鍍層的裂紋，能夠提高鍍層抗剝離性。因而，能夠提高耐鹽腐蝕性。另外，由于鉻酸鹽層的厚度B不在小于2nm的較小的范圍內(nèi)，因此能夠抑制鉚接所造成的殘留應(yīng)力所導(dǎo)致的鉻酸鹽層的破壞。此外，由于鉻酸鹽層的厚度B不在大于45nm的較大的范圍內(nèi)，因此能夠抑制鉻酸鹽層向主體金屬殼體(鎳鍍層)密合的密合性劣化所導(dǎo)致的在加工時(shí)產(chǎn)生裂紋的情況。因而，能夠提高耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。這樣，通過(guò)使用應(yīng)用例4的主體金屬殼體，能夠提供一種耐鹽腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕性優(yōu)異的火花塞。


圖1是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的火花塞的構(gòu)造的主要部分剖視圖。圖2是示出將主體金屬殼體I鉚接固定于絕緣體2的工序的一例的說(shuō)明圖。圖3是示出主體金屬殼體的鍍敷處理的步驟的流程圖。圖4是示出針對(duì)在上述處理?xiàng)l件下制成的49個(gè)試樣SI S49的鍍層抗剝離性、耐鹽腐蝕性以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式A.火花塞的結(jié)構(gòu):圖1是示出作為本發(fā)明的一實(shí)施例的火花塞的構(gòu)造的主要部分剖視圖。該火花塞100包括:筒狀的主體金屬殼體I ;筒狀的絕緣體2，其以頂端部突出的方式嵌入該主體金屬殼體I內(nèi)；中心電極3，其以使頂端部突出的狀態(tài)設(shè)置于絕緣體2的內(nèi)側(cè)；以及接地電極4，其配置為一端與主體金屬殼體I相結(jié)合，另一端側(cè)與中心電極3的頂端相對(duì)。在接地電極4與中心電極3之間形成有火花放電間隙g。絕緣體2例如由氧化鋁或氮化鋁等的陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成，且在其內(nèi)部具有通孔6，該通孔6供中心電極3沿絕緣體2的軸向嵌入。在通孔6的一側(cè)的端部側(cè)插入并固定有端子金屬殼體13，在另一側(cè)的端部側(cè)插入并固定有中心電極3。另外，在通孔6內(nèi)，在端子金屬殼體13與中心電極3之間配置有電阻器15。該電阻器15的兩端部借助導(dǎo)電性玻璃密封層
16、17而分別與中心電極3與端子金屬殼體13電連接。
主體金屬殼體I由碳鋼等金屬形成為空心圓筒狀,并構(gòu)成火花塞100的殼體。在主體金屬殼體I的外周面形成有螺紋部7，該螺紋部7用于將火花塞100安裝于未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)體。另外，六棱部Ie是當(dāng)將主體金屬殼體I安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)體時(shí)與扳手、扳子等工具相卡合的工具卡合部，且該六棱部Ie具有六棱狀的橫截面形狀。在主體金屬殼體I的后方偵U (圖中的上方)的開口部的內(nèi)表面與絕緣體2的外表面之間，在絕緣體2的凸緣狀的突出部2e的后方側(cè)周緣配置有環(huán)狀的線密封件62,進(jìn)而在該線密封件62的后方側(cè)依次配置有滑石等的填充層61和環(huán)狀的密封件60。在組裝時(shí)，以朝向主體金屬殼體I的方式向前方偵儀圖中的下側(cè))壓入絕緣體2，并在該狀態(tài)下以朝向密封件60 (進(jìn)而作為鉚接承受部發(fā)揮功能的突出部2e)的方式將主體金屬殼體I的后端的開口邊緣鉚接于內(nèi)側(cè),從而形成鉚接部IcU從而將主體金屬殼體I固定于絕緣體2。在主體金屬殼體I的螺紋部7的基端部嵌入有密封墊30。該密封墊30是彎曲加工碳鋼等金屬板材料而成的環(huán)狀的部件，通過(guò)將螺紋部7旋入汽缸蓋側(cè)的螺紋孔內(nèi)而使該密封墊30以在主體金屬殼體I側(cè)的凸緣狀的氣密部If與螺紋孔的開口周緣部之間沿軸線方向被壓扁的方式變形，進(jìn)而發(fā)揮密封螺紋孔與螺紋部7之間的間隙的作用。圖2是示出將主體金屬殼體I鉚接固定于絕緣體2的工序的一例的說(shuō)明圖。另外，在圖2中，以省略接地電極4的方式描繪。首先，對(duì)于圖2的(a)所示的主體金屬殼體1，如圖2的(b)所示，將預(yù)先組裝有中心電極3和導(dǎo)電性玻璃密封層16、17、電阻器15以及端子金屬殼體13的絕緣體2從主體金屬殼體后端的插入開口部Ip (形成有應(yīng)作為鉚接部Id的鉚接預(yù)定部200)插入到通孔6內(nèi)，借助板密封件63使絕緣體2的卡合部2h與主體金屬殼體I的卡合部Ic形成為相卡合的狀態(tài)。然后，如圖2的(C)所示，從主體金屬殼體I的插入開口部Ip側(cè)向內(nèi)側(cè)配置線密封件62，形成滑石等的填充層61，進(jìn)而配置線密封件60。然后，利用鉚接模具111并借助于線密封件62、填充層61以及線密封件60將鉚接預(yù)定部200鉚接于作為鉚接承受部的突出部2e的端面2n，如圖2的(d)所示地形成鉚接部ld，從而將主體金屬殼體I鉚接固定于絕緣體2。此時(shí)，除了鉚接部Id以外，位于六棱部Ie與氣密部If之間的槽部Ih (圖1)也屈從于鉚接時(shí)的壓縮應(yīng)力而變形。其理由在于，鉚接部Id與槽部Ih的厚度在主體金屬殼體I中最薄，易于變形。另外，也將槽部Ih稱作“薄壁部”。在圖2的(d)的工序之后，通過(guò)將接地電極4向中心電極3側(cè)彎曲加工，形成火花放電間隙g，從而完成圖1的火花塞100。另外，圖2所說(shuō)明的鉚接工序是冷軋鉚接，但是也能夠利用熱鉚接。B.鍍敷處理:在制造火花塞100時(shí)，在上述鉚接工序之前，對(duì)主體金屬殼體進(jìn)行鍍敷處理。圖3是示出主體金屬殼體的鍍敷處理的步驟的流程圖。在步驟TlOO中，進(jìn)行沖擊鎳鍍敷處理。該沖擊鎳鍍敷處理是為了清洗由碳鋼形成的主體金屬殼體的表面并且提高鍍層與基底金屬間的密合性而進(jìn)行的。但是，也可以省略沖擊鎳鍍敷處理。作為沖擊鎳鍍敷處理的處理?xiàng)l件，能夠利用通常利用的處理?xiàng)l件。具體的優(yōu)選處理?xiàng)l件的例子如下。<沖擊鎳鍍敷處理的處理?xiàng)l件的例子>:鍍?cè)〗M成:氯化鎳:150g / L 600g /L、35%鹽酸:50ml / L 300ml / L、溶劑:去離子水、處理溫度(浴溫度):25°C 40°C、陰極電流密度:0.2A / dm2 0.4A / dm2、處理時(shí)間:5分 20分鐘。在步驟TllO中進(jìn)行電解鎳鍍敷處理。作為電解鎳鍍敷處理，能夠利用使用了旋轉(zhuǎn)機(jī)筒的機(jī)筒式電解鎳鍍敷處理，另外，也能夠利用靜止鍍層法等其他鍍敷處理方法。作為電解鎳鍍層的處理?xiàng)l件，能夠利用通常利用的處理?xiàng)l件。具體的優(yōu)選的處理?xiàng)l件的例子如下。<電解鎳鍍層的處理?xiàng)l件的例子>:鍍層浴組成:硫酸鎳:100g / L 400g / L、氯化鎳:20g / L 60g / L、硼酸:20g / L 60g / L、溶劑:去離子水、浴pH:2.0 4.8、處理溫度(浴溫度):25°C 60°C、陰極電流密度:0.2A / dm2 0.4A / dm2、處理時(shí)間:24分 192分鐘。在步驟T120中，進(jìn)行電解鉻酸鹽處理。在電解鉻酸鹽處理中也能夠利用旋轉(zhuǎn)機(jī)筒，另外，也能夠利用靜止鍍層法等其他鍍敷處理方法。電解鉻酸鹽處理的優(yōu)選處理?xiàng)l件的例子如下。<電解鉻酸鹽處理的處理?xiàng)l件的例子>:處理浴(鉻酸鹽處理液)組成:重鉻酸鈉:20g / L 70g / L、溶劑:去離子水、浴pH:2 6、處理溫度(浴溫度):20°C 60°C、陰極電流密度:0.0lA / dm2 0.50A / dm2 (特別優(yōu)選 0.02A / dm2 0.45A / dm2)、處理時(shí)間:1分 10分鐘。另外，作為重鉻酸鹽，除了重鉻酸鈉以外，也能夠利用重鉻酸鉀。另外，其他的處理?xiàng)l件(重鉻酸鹽的量、陰極電流密度、處理時(shí)間等)也能夠與所期望的鉻酸鹽層膜厚相對(duì)應(yīng)地采用不同于上述的組合。上述的鍍敷處理的結(jié)果為，在主體金屬殼體的外表面和內(nèi)表面上形成有鎳鍍層和鉻酸鹽層的雙層構(gòu)造的皮膜。另外，也能夠進(jìn)一步在該雙層構(gòu)造的皮膜之上形成其他的保護(hù)皮膜。例如，能夠形成含有C (礦物油、石墨)，且含有從Al、N1、Zn、Cu中選擇的I種以上的成分的防燒接劑的皮膜。通過(guò)形成防燒接劑的皮膜，能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)頭成為高溫的情況下的火花塞與發(fā)動(dòng)機(jī)頭之間的燒接。另外，例如，也能夠形成含有C、Ba、Ca以及Na的至少I種的防銹油的膜。于是，在形成了多層構(gòu)造的保護(hù)皮膜之后，鉚接工序使主體金屬殼體與絕緣體等相固定，從而制造了火花塞。C.應(yīng)用例:C1.處理?xiàng)l件:將JISG3539所規(guī)定的冷軋壓造用碳鋼線SWCH17K用作原材料，利用冷軋鍛造來(lái)制造主體金屬殼體I。通過(guò)焊接使接地電極4與該主體金屬殼體I相接合，在進(jìn)行了脫脂、水洗之后，在下述的處理?xiàng)l件下進(jìn)行使用了旋轉(zhuǎn)機(jī)筒的鎳觸擊電鍍敷處理。<沖擊鎳鍍敷處理的處理?xiàng)l件>:鍍層浴組成:氯化鎳:300g / L、35%鹽酸:100ml / L、處理溫度(浴溫度):30±5°C、陰極電流密度:0.3A / dm2、處理時(shí)間:15分鐘。接著，通過(guò)在下述的處理?xiàng)l件下使用旋轉(zhuǎn)機(jī)筒進(jìn)行電解鎳鍍敷處理而形成鎳鍍層。另外，該鎳鍍層中的鎳(Ni)的成分比率(質(zhì)量％)為98%以上。< 電解鎳鍍層的處理?xiàng)l件>:鍍層浴組成:硫酸鎳:250g / L、氯化鎳:50g / L、硼酸:40g / L、浴pH:4.0、處理溫度(浴溫度):55±5°C、陰極電流密度:0.3A / dm2、處理時(shí)間:24分 192分。在本應(yīng)用例中，利用鍍敷處理時(shí)間來(lái)控制鎳鍍層的厚度，準(zhǔn)備了鎳鍍層的厚度不同的7種試樣。具體地說(shuō)，利用以下的7種處理時(shí)間準(zhǔn)備鎳鍍層的厚度不同的7種試樣。另外，“鎳鍍層的厚度”指的是，利用上述的鎳觸擊電鍍敷處理所獲得的鍍層的厚度與利用上述的電解鎳鍍敷處理所獲得的鍍層的厚度的合計(jì)厚度。處理時(shí)間:24分、鎳鍍層厚度:2μπι;處理時(shí)間:36分、鎳鍍層厚度:3μπι;處理時(shí)間:48分鐘、鎳鍍層厚度:4μπι;處理時(shí)間:60分鐘、鎳鍍層厚度:5 μ m ;處理時(shí)間:108分、鎳鍍層厚度:9 μ m ;處理時(shí)間:180分鐘、鎳鍍層厚度:15μπι ;處理時(shí)間:192分鐘、鎳鍍層厚度:16μπι。另外，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得了處理時(shí)間與鎳鍍層的厚度間的關(guān)系。鎳鍍層的厚度的測(cè)量是在X射線的光束直徑:0.2mm、照射時(shí)間:10秒的條件下，使用熒光X射線厚度儀來(lái)實(shí)施的。接著，通過(guò)在下述的處理?xiàng)l件下使用旋轉(zhuǎn)機(jī)筒進(jìn)行電解鉻酸鹽處理，從而在鎳鍍層之上形成了鉻酸鹽層。< 電解鉻酸鹽處理的處理?xiàng)l件>:處理浴(鉻酸鹽處理液)組成:重鉻酸鈉:40g / L、溶劑:去離子水、處理溫度(浴溫度):35±°C、陰極電流密度:0.0lA /dm2 0.50A / dm2、處理時(shí)間:5分鐘。在本應(yīng)用例中，利用陰極電流密度來(lái)控制鉻酸鹽層的厚度，準(zhǔn)備鉻酸鹽層的厚度不同的7種試樣。具體地說(shuō)，根據(jù)以下7種陰極電流密度準(zhǔn)備了鉻酸鹽層的厚度不同的7種試樣。陰極電流密度:0.0lA / dm2、鉻酸鹽膜厚:Inm;陰極電流密度:0.02A / dm2、鉻酸鹽膜厚:2nm ;陰極電流密度:0.1OA / dm2、鉻酸鹽膜厚:10nm ;陰極電流密度:0.20A / dm2、鉻酸鹽膜厚:20nm ;陰極電流密度:0.40A / dm2、鉻酸鹽膜厚:40nm ;陰極電流密度:0.45A /dm2、鉻酸鹽膜厚:45nm ;陰極電流密度:0.50A / dm2、鉻酸鹽膜厚:50nm。另外，預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得了陰極電流密度與鉻酸鹽層的厚度間的關(guān)系。如下所述地進(jìn)行鉻酸鹽層的厚度的測(cè)量。首先，使用聚焦離子光束加工裝置(FIB加工裝置)從各試樣的外表面附近切取小片。然后，通過(guò)使用掃描型透過(guò)型電子顯微鏡(STEM)在加速電壓200kV下分析該小片，在主體金屬殼體的橫截面(在圖1中，用單點(diǎn)劃線表示的垂直于中心軸線的截面)中的外表面附近獲得Cr元素的色像。然后，根據(jù)該色像測(cè)量鉻酸鹽層的膜厚?；谝陨系母魈幚?xiàng)l件，做成了鎳鍍層的厚度和鉻酸鹽層的厚度彼此不同的49個(gè)(7種X7種)主體金屬殼體的試樣(SI S49)，并對(duì)各試樣SI S49進(jìn)行了用于評(píng)價(jià)耐鹽腐蝕性、鍍層抗剝離性以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)。C2.評(píng)價(jià)試驗(yàn)條件:<耐鹽腐蝕性試驗(yàn)>作為關(guān)于耐鹽腐蝕性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，進(jìn)行了 JIS H8502所規(guī)定的中性鹽水噴霧試驗(yàn)。在該試驗(yàn)中，在48小時(shí)的鹽水噴霧試驗(yàn)之后，測(cè)量了紅銹的產(chǎn)生面積相對(duì)于試樣的主體金屬殼體的表面積的比例。在計(jì)算產(chǎn)生面積比例的值時(shí)，拍攝試驗(yàn)后的試樣的照片，測(cè)量該照片中產(chǎn)生了紅銹的部分的面積Sa與照片中的主體金屬殼體的面積Sb，將該比Sa / Sb作為紅銹的產(chǎn)生面積比例進(jìn)行計(jì)算。<鍍層抗剝離性試驗(yàn) > 作為關(guān)于鍍層抗剝離性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，在鉻酸鹽處理之后，通過(guò)鉚接工序?qū)⒏髟嚇拥闹黧w金屬殼體固定于絕緣體等，之后，觀察鉚接部Id的鍍層狀態(tài)，判定鍍層是否產(chǎn)生有浮起或剝離。<耐應(yīng)力腐蝕裂紋性試驗(yàn)>作為關(guān)于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，實(shí)施了以下的加速腐蝕試驗(yàn)。首先，在各試樣(主體金屬殼體)的槽部Ih (圖1)打開4個(gè)直徑大致2mm的孔，之后，通過(guò)鉚接將各試樣(主體金屬殼體)固定于絕緣體等。打開孔的理由在于為了使試驗(yàn)用的腐蝕液進(jìn)入到主體金屬殼體的內(nèi)部。加速腐蝕試驗(yàn)的試驗(yàn)條件如下。[加速腐蝕試驗(yàn)(耐應(yīng)力腐蝕裂紋性評(píng)價(jià)試驗(yàn))的試驗(yàn)條件]:腐蝕液組成:四水硝酸鈣:1036g、硝酸銨:36g、過(guò)錳酸鉀:12g、純水:116g、pH:3.5 4.5、處理溫度:30°C 40°C，在此，將作為氧化劑的過(guò)錳酸鉀放入腐蝕液內(nèi)的理由在于為了加速腐蝕試驗(yàn)。在該試驗(yàn)條件下，經(jīng)過(guò)10小時(shí)后取出試樣，從外部使用放大鏡觀察槽部lh，檢查是否在槽部Ih產(chǎn)生有裂紋。在未產(chǎn)生有裂紋的情況下，更換腐蝕液，在相同條件下進(jìn)一步追加10小時(shí)的加速腐蝕試驗(yàn)，重復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)，直到累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到80小時(shí)為止。作為鉚接工序的結(jié)果，在槽部Ih內(nèi)產(chǎn)生有較大的殘留應(yīng)力。因而，能夠利用該加速腐蝕試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)槽部Ih的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。
C3.試驗(yàn)結(jié)果:圖4是示出關(guān)于在上述的處理?xiàng)l件下制作而成的49個(gè)試樣SI S49的鍍層抗剝離性、耐鹽腐蝕性以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明圖。如圖4所示，在鍍層抗剝離性這一點(diǎn)上，在任一鉻酸鹽層的厚度的試樣中均獲得了大致相同的結(jié)果。具體地說(shuō)，在任一鉻酸鹽層的厚度的試樣中，只要鎳鍍層的厚度在2 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)，就不會(huì)產(chǎn)生鍍層的浮起和剝離，但是在鎳鍍層的厚度為16 μ m的試樣(試樣S7、S14、S21、S28、S35、S42、S49)中，產(chǎn)生了鍍層的浮起或剝離。因而，在鍍層抗剝離性的點(diǎn)上，優(yōu)選鎳鍍層的厚度在2μπι 15μπι的范圍內(nèi)。其原因可以推測(cè)為，若鎳鍍層的厚度過(guò)大，則即使是較小的應(yīng)力，也容易使鍍層產(chǎn)生裂紋。在耐鹽腐蝕性這一點(diǎn)上，在任一鉻酸鹽層的厚度的試樣中均獲得了大致相同的結(jié)果。具體地說(shuō)，在任一鉻酸鹽層的厚度的試樣中，只要鎳鍍層的厚度在3μπι 16μπι的范圍內(nèi)，就能夠?qū)a(chǎn)生的紅銹抑制在10%以內(nèi)，但是在鎳鍍層的厚度為2 μ m的試樣(試樣S2、S8、S15、S22、S29、S36、S43)中，產(chǎn)生的紅銹大于10%。因而，在耐鹽腐蝕性這一點(diǎn)上，優(yōu)選鎳鍍層的厚度在3μπι 16μπι的范圍內(nèi)。其原因可以推測(cè)為，若鎳鍍層的厚度過(guò)小，則因附著于主體金屬殼體的表面的油、污潰等的因清洗不充分而造成的殘留而產(chǎn)生有鍍層難以附著的部分(針孔)，進(jìn)而導(dǎo)致從該部分生銹、生銹面積擴(kuò)大。在耐應(yīng)力腐蝕裂紋性這一點(diǎn)上，在任一鎳鍍層的厚度的試樣中均獲得了大致相同的結(jié)果。具體地說(shuō)，在任一鎳鍍層的厚度的試樣中，只要鉻酸鹽層的厚度在2nm 45nm的范圍內(nèi)，當(dāng)累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為20小時(shí)以下時(shí)，未在槽部Ih產(chǎn)生有裂紋，但是在鉻酸鹽層的厚度為Inm的試樣(試樣SI S7)以及50nm的試樣(試樣S43 S49)中，當(dāng)累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為20小時(shí)以下時(shí)，在槽部Ih產(chǎn)生了裂紋。因而，在耐應(yīng)力腐蝕裂紋性這一點(diǎn)上，優(yōu)選鉻酸鹽層的厚度在2nm 45nm的范圍內(nèi)。特別是，由于當(dāng)鉻酸鹽膜的厚度在20nm 45nm的范圍(試樣S22 S42)內(nèi)且累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為80小時(shí)以下時(shí)未產(chǎn)生有裂紋，因此更加優(yōu)選該范圍。在鉻酸鹽層的厚度較小的(Inm)試樣中耐應(yīng)力腐蝕裂紋性較差，其原因可以推測(cè)為，由于鍍層過(guò)薄，因此鉻酸鹽層易于被殘留應(yīng)力所破壞。另外，在鉻酸鹽層的厚度較大的(50nm)試樣中耐應(yīng)力腐蝕裂紋性較差，其原因可以推測(cè)為，由于鉻酸鹽層較厚而導(dǎo)致其在主體金屬殼體上的密合性劣化，因此容易在鉚接等加工時(shí)產(chǎn)生裂紋。綜合以上的鍍層抗剝離性、耐鹽腐蝕性以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性進(jìn)行判斷，最優(yōu)選鎳鍍層的厚度在5 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)并且鉻酸鹽層的厚度在20nm 45nm的范圍內(nèi)的試樣。在滿足該條件的試樣S25 S27、S32 S34、S39 S41中，所有試驗(yàn)的評(píng)價(jià)均為最聞。附圖標(biāo)記說(shuō)明1、主體金屬殼體；lc、卡合部；ld、鉚接部；le、六棱部；lf、氣密部(凸緣部)；lh、槽部(薄壁部)；lp、插入開口部；2、絕緣體；2e、突出部；2h、卡合部；2n、端面；3、中心電極；4、接地電極；6、通孔；7、螺紋部；13、端子金屬殼體；15、電阻器；16、17、導(dǎo)電性玻璃密封層；30、密封墊；60、線密封件；61、填充層；62、線密封件；63、板密封件；100、火花塞；111、模具；200、鉚接預(yù)定部。
權(quán)利要求
1.一種火花塞，其具有主體金屬殼體，該主體金屬殼體被包括鎳鍍層和形成于上述鎳鍍層之上的鉻酸鹽層的復(fù)合層覆蓋，該火花塞的特征在于， 上述鎳鍍層的厚度A為3μπι≤A≤15μπι，上述鉻酸鹽層的厚度B為2nm≤B≤45nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞，其特征在于， 該火花塞滿足20nm ≤ B ≤ 45nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火花塞，其特征在于， 該火花塞滿足5μm≤Α ≤ 15 μ m。
4.一種火花塞用的主體金屬殼體，該火花塞用的主體金屬殼體被包括鎳鍍層和形成于上述鎳鍍層之上的鉻酸鹽層的復(fù)合層覆蓋，其特征在于，上述鎳鍍層的厚度A為`3 μ m ≤ A ≤ 15 μ m,上述鉻酸鹽層的厚度B為2nm ≤ B ≤ 45nm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐鹽腐蝕性和耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。該火花塞具有主體金屬殼體，該主體金屬殼體被包括鎳鍍層和形成于上述鎳鍍層之上的鉻酸鹽層的復(fù)合層所覆蓋，其特征在于，鎳鍍層的厚度A為3μm≤A≤15μm，鉻酸鹽層的厚度B為2nm≤B≤45nm。
文檔編號(hào)H01T13/02GK103081263SQ20118003925
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者那須弘哲, 兒玉和宏 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社