專利名稱：火花塞的制作方法
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)等的內(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，而且在絕緣體的外側(cè)設(shè)有主體金屬殼體，在主體金屬殼體上安裝有接地電極，在該接地電極與中心電極之間形成火花放電間隙。主體金屬殼體一般由碳素鋼等的鐵類材料構(gòu)成，且大多在其表面上實(shí)施用于防腐蝕的鍍處理。作為鍍層，公知有采用鍍鎳層和鉻酸鹽層的兩層構(gòu)造的技術(shù)(專利文獻(xiàn)I)。但是，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)在采用這種兩層以上的鍍層時(shí)，火花塞在鉚接時(shí)發(fā)生變形的位置處的耐腐蝕性成為較大的問題。下面，首先說明火花塞的構(gòu)造例和鉚接工序，說明耐腐蝕性成為問題的鉚接變形的位置。圖1是表示火花塞的構(gòu)造的一個(gè)例子的主要部分剖視圖。該火花塞100包括:筒狀的主體金屬殼體I ;筒狀的絕緣體2 (絕緣電瓷)，其以頂端部突出的方式嵌入在該主體金屬殼體I內(nèi)；中心電極3，其以使頂端部突出的狀態(tài)設(shè)置在絕緣體2的內(nèi)側(cè)；以及接地電極4，其以一端結(jié)合在主體金屬殼體I上且另一端側(cè)與中心電極3的頂端相對(duì)的方式配置。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由例如氧化鋁或氮化鋁等的陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成，在其內(nèi)部具有用于供中心電極3沿著絕緣體2的軸向嵌入的通孔6。在通孔6的一個(gè)端部側(cè)插入并固定有端子金屬配件13，在另一個(gè)端部側(cè)插入并固定有中心電極3。另外，在通孔6內(nèi)，在端子金屬配件13與中心電極3之間配置有電阻體15。該電阻體15的兩端部借助導(dǎo)電性玻璃密封層16、17分別與中心電極3和端子金屬配件13電連接。主體金屬殼體I由碳素鋼等的金屬形成為中空?qǐng)A筒狀，構(gòu)成火花塞100的殼體。在主體金屬殼體I的外周面上形成有用于將火花塞100安裝于未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)體上的螺紋部7ο此外,六角部Ie為在將主體金屬殼體I安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)體上時(shí)用于卡合鉗子(spanner)、扳手(wrench)等工具的工具卡合部，并具有六邊形的橫截面形狀。工具卡合部的橫截面形狀(與軸線正交的截面形狀)可以具有除了六邊形之外的其他任意的形狀，例如可以具有八邊形等其他多邊形形狀。在主體金屬殼體I的后方側(cè)(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，在線密封件62的再后方側(cè)依次配置有滑石等的填充層61和環(huán)狀的密封件60。在進(jìn)行組裝時(shí)，通過將絕緣體2朝向主體金屬殼體I向前方側(cè)(圖中的下側(cè))壓入，在該狀態(tài)下將主體金屬殼體I的后端的開口緣朝向密封件60(進(jìn)而朝向作為鉚接承受部發(fā)揮功能的突出部2e)向內(nèi)側(cè)鉚接,從而形成鉚接部ld，使主體金屬殼體I固定于絕緣體2。在主體金屬殼體I的螺紋部7的基端部嵌入有墊圈30。該墊圈30是對(duì)碳素鋼等的金屬板材料進(jìn)行了彎曲加工而成的環(huán)狀的零件，通過將螺紋部7擰進(jìn)汽缸蓋側(cè)的螺紋孔，從而該墊圈30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以在軸線方向上被壓縮而被壓扁的方式變形，起到密封螺紋孔與螺紋部7之間的間隙的作用。圖2是表示將主體金屬殼體I鉚接固定于絕緣體2的工序的一個(gè)例子的說明圖(省略畫出接地電極4)。首先，做成如下狀態(tài):將在通孔6內(nèi)預(yù)先組裝了中心電極3、導(dǎo)電性玻璃密封層16、17、電阻體15以及端子金屬配件13的絕緣體2如圖2的(b)所示地從如圖2的(a)所示的主體金屬殼體I后端的插入開口部Ip (形成有應(yīng)成為鉚接部Id的鉚接預(yù)定部200)插入到主體金屬殼體I內(nèi)，使絕緣體2的卡合部2h和主體金屬殼體I的卡合部Ic借助板密封件63卡合。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后配置線密封件60。然后，通過利用鉚接金屬模具111將鉚接預(yù)定部200隔著線密封件62、填充層61以及線密封件60鉚接于作為鉚接承受部的突出部2e的端面2n，從而如圖2的(d)那樣形成鉚接部ld，使主體金屬殼體I鉚接固定在絕緣體2上。此時(shí)，除了鉚接部Id之外，處于六角部Ie與氣密部If之間的槽部Ih (圖1)也受到鉚接時(shí)的壓縮應(yīng)力而彎曲變形。其理由是因?yàn)殂T接部Id和槽部Ih的厚度在主體金屬殼體I之中最薄，容易變形。此外，也將槽部Ih稱作“薄壁部”。在圖2的(d)的工序之后，通過對(duì)接地電極4向中心電極3側(cè)進(jìn)行彎曲加工而形成火花放電間隙g，從而完成圖1的火花塞100。此外，在圖2中說明的鉚接工序?yàn)槔浼庸ゃT接(專利文獻(xiàn)2)，但是也能夠利用熱鉚接(專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 - 184552號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2007 - 141868號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2003 - 257583號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開2007 - 023333號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開2007 - 270356號(hào)公報(bào)在上述的以往技術(shù)(專利文獻(xiàn)I)中，實(shí)施了如鉻酸鹽層的鉻成分的95質(zhì)量％以上為三價(jià)鉻這樣的電解鉻酸鹽處理，其目的在于，使六價(jià)鉻幾乎變零而謀求環(huán)境負(fù)荷的減少，并且提高針對(duì)鹽水的耐腐蝕性(耐鹽蝕性)。但是，如上述那樣，由于因鉚接加工而在鉚接部Id、槽部Ih處產(chǎn)生較大的變形，并產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，因此這些部分處的耐腐蝕性成為較大的問題。即，作為鉚接部Id和槽部Ih的特征，具有存在鉚接變形所導(dǎo)致的較大的殘余應(yīng)力這樣的特征。特別是，在利用了熱鉚接的情況下，因加熱所導(dǎo)致的組織變化而使得硬度變高。如此，在硬度較高且存在較大的殘余應(yīng)力的位置處，有可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。特別是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在火花塞中，關(guān)于鉚接部IcU槽部lh，不僅是耐鹽蝕性成為較大的問題，耐應(yīng)力腐蝕裂紋性也成為較大的問題。這樣的問題點(diǎn)特別是在使用了利用碳含量較多的材料(例如包括0.15重量％以上的碳的碳素鋼)制造的主體金屬殼體時(shí)較明顯。另外，在采用了熱鉚接作為鉚接工序時(shí)較明顯。另外，以往作為鍍鎳方法，采用有僅重視了主體金屬殼體的外表面的耐腐蝕性的鍍處理方法，內(nèi)表面的鍍層厚度傾向于沒有被那么重視。然而，主體金屬殼體的內(nèi)表面由于為密封的空間，因此容易因冷熱而產(chǎn)生結(jié)露，另外，鍍層厚度也相對(duì)于外表面來說較薄，因此更擔(dān)心因腐蝕的進(jìn)展所導(dǎo)致的應(yīng)力腐蝕裂紋的問題。發(fā)明人們根據(jù)這些知識(shí)見解以及調(diào)查認(rèn)識(shí)到將主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍層厚度設(shè)計(jì)成能夠抑制應(yīng)力腐蝕裂紋這一點(diǎn)較重要，從而完成了本發(fā)明。此外，一般來說也認(rèn)為只要主體金屬殼體的內(nèi)表面也能夠確保與外表面相同程度的鍍層厚度(能夠使內(nèi)表面的鍍層足夠厚)，就能夠確保充分的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。然而，實(shí)際上得知，若鍍層過厚則會(huì)因鉚接變形而在內(nèi)表面鍍層上產(chǎn)生裂紋，反過來耐應(yīng)力腐蝕裂紋性會(huì)降低。因而，發(fā)現(xiàn)了將內(nèi)表面的鍍層膜厚設(shè)為適當(dāng)范圍的值以避免在鉚接之后產(chǎn)生裂紋很重要。即，作為主體金屬殼體的鍍鎳的設(shè)計(jì)，優(yōu)選的是將內(nèi)表面的鍍鎳膜厚設(shè)為重視了應(yīng)力腐蝕裂紋性的適當(dāng)?shù)哪ず?。特別是，期望對(duì)于外表面重視耐腐蝕、對(duì)于內(nèi)表面重視應(yīng)力腐蝕裂紋性，限定彼此適當(dāng)?shù)哪ず竦钠胶狻?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供通過適當(dāng)?shù)叵薅ㄖ黧w金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳膜厚從而使耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。本發(fā)明是為了解決上述的問題的至少一部分而做成的，因而能夠作為以下的方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用例I一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于，上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；并且，上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.3 μ m 2.0 μ m。應(yīng)用例2一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于，上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.2 μ m 2.2 μ m。應(yīng)用例3一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于，上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上涂布有防銹油，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為 0.2 μ m 2.2 μ m。應(yīng)用例4—種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于，上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層，且在上述含鉻層之上涂布有防銹油，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.1 μ m 2.4 μ m。應(yīng)用例5根據(jù)應(yīng)用例I 4中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于，上述工具卡合部的外表面上的上述鍍鎳層的厚度為3 μ m 15 μ m。應(yīng)用例6根據(jù)應(yīng)用例I 5中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于，利用熱鉚接來進(jìn)行容納在上述主體金屬殼體的內(nèi)部的絕緣體與上述主體金屬殼體之間的嵌合。應(yīng)用例7根據(jù)應(yīng)用例I 6中任一項(xiàng)所述的火花塞，其特征在于，上述槽部的上述軸線方向上的高度為3.5臟 6.5臟。此外，本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)，例如，能夠以火花塞、用于該火花塞的主體金屬殼體以及它們制造方法等的方式來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)應(yīng)用例I的結(jié)構(gòu)，通過將主體金屬殼體的槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度設(shè)為0.3 μ m 2.0 μ m的范圍內(nèi)的值，從而能夠提供一種耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。根據(jù)應(yīng)用例2的結(jié)構(gòu)，在于主體金屬殼體的鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層的情況下，通過將該主體金屬殼體的槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度設(shè)為0.2 μ m 2.2 μ m的范圍內(nèi)的值，從而能夠提供一種耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。根據(jù)應(yīng)用例3的結(jié)構(gòu)，在于主體金屬殼體的鍍鎳層之上涂布有防銹油的情況下，通過將該主體金屬殼體的槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度設(shè)為0.2 μ m 2.2 μ m的范圍內(nèi)的值，從而能夠提供一種耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。根據(jù)應(yīng)用例4的結(jié)構(gòu)，在于主體金屬殼體的鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層、并且在該含鉻層之上涂布有防銹油的情況下，通過將該主體金屬殼體的槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度設(shè)為0.1 μ m 2.4 μ m的范圍內(nèi)的值，從而能夠提供一種耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。在應(yīng)用例5的結(jié)構(gòu)中，能夠提供一種不僅耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異、耐腐蝕性(耐鹽蝕性)和鍍層耐剝離性也優(yōu)異的火花塞。根據(jù)應(yīng)用例6的結(jié)構(gòu)，即使在因熱鉚接所引起的鉚接變形導(dǎo)致耐應(yīng)力腐蝕裂紋性成為問題這樣的情況下，通過將主體金屬殼體的內(nèi)周面的頂端的下端處的鍍鎳層的厚度設(shè)為上述的適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的值，也能夠提供一種耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞。一般來說，若工具卡合部的對(duì)邊尺寸(例如六角部的相對(duì)的邊之間的距離)成為小徑(例如14_以下)，則為了確保氣密性而需要增大槽部的高度(軸向長度)。該理由是因?yàn)椋ㄟ^增大槽部的高度，能夠增大鉚接時(shí)的槽部的變形量，從而能夠更牢固地進(jìn)行固定。在應(yīng)用例7的結(jié)構(gòu)中，只要將槽部的高度設(shè)為3.5mm以上，槽部的變形量就會(huì)變大，更容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，因此防止應(yīng)力腐蝕裂紋這樣的本發(fā)明的效果更明顯。另一方面，若使槽部的高度大于6.5_，則槽部的變形將極端地變大，因此應(yīng)力腐蝕裂紋的防止效果將會(huì)被抑制。


圖1是表示火花塞的構(gòu)造的一個(gè)例子的主要部分剖視圖。圖2是表示將主體金屬殼體固定于絕緣體的鉚接工序的一個(gè)例子的說明圖。圖3是表示主體金屬殼體的鍍處理的步驟的流程圖。圖4是表示有關(guān)于在進(jìn)行了沖擊鎳處理和鍍鎳處理的情況下槽部內(nèi)表面的鍍鎳厚度對(duì)主體金屬殼體的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖5是表示鍍層厚度的測量位置的主體金屬殼體的剖視圖。圖6是表示有關(guān)于在進(jìn)行了沖擊鎳處理、鍍鎳處理以及電解鉻酸鹽處理的情況下槽部內(nèi)表面的鍍鎳厚度對(duì)主體金屬殼體的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖7是表示有關(guān)于在進(jìn)行了沖擊鎳處理、鍍鎳處理以及防銹油涂布的情況下槽部內(nèi)表面的鍍鎳厚度對(duì)主體金屬殼體的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖8是表示有關(guān)于在進(jìn)行了沖擊鎳處理、鍍鎳處理、電解鉻酸鹽處理以及防銹油涂布的情況下槽部內(nèi)表面的鍍鎳厚度對(duì)主體金屬殼體的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖9是表示有關(guān)于外表面的鍍鎳厚度變化對(duì)耐腐蝕性和鍍層耐剝離性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖10是表示有關(guān)于外表面的鍍鎳厚度變化對(duì)耐腐蝕性和鍍層耐剝離性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖11是表示有關(guān)于沖擊鎳處理的有無對(duì)耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖12是表示有關(guān)于主體金屬殼體的槽部截面積對(duì)耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖13是表示有關(guān)于主體金屬殼體的槽部高度對(duì)耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。
具體實(shí)施例方式作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的火花塞具有圖1所示的結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)在之前已敘述，因而在此省略說明。該火花塞100例如通過按照?qǐng)D2中所示的鉚接工序固定主體金屬殼體I和絕緣體2而制造。對(duì)于主體金屬殼體1，在鉚接工序之前進(jìn)行鍍處理。圖3是表示主體金屬殼體的鍍處理的步驟的流程圖。在步驟TlOO中，根據(jù)需要進(jìn)行鍍沖擊鎳。該鍍沖擊鎳是為了清洗利用碳素鋼形成的主體金屬殼體的表面，并且提高鍍層與基底金屬之間的密合性而進(jìn)行的。但是，鍍沖擊鎳也可以省略。作為鍍沖擊鎳的處理?xiàng)l件，能夠利用通常所利用的處理?xiàng)l件。具體的優(yōu)選處理?xiàng)l件的例子如下。<鍍沖擊鎳的處理?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分鐘 20分鐘。在步驟TllO中，進(jìn)行電解鍍鎳處理。作為電解鍍鎳處理，能夠利用使用了旋轉(zhuǎn)滾筒的滾筒式電解鍍鎳處理，另外，還可以利用靜鍍法等其他鍍處理方法。作為電解鍍鎳的處理?xiàng)l件，能夠利用通常所利用的處理?xiàng)l件。具體的優(yōu)選處理?xiàng)l件的例子如下。<電解鍍鎳的處理?xiàng)l件的例子 > 鍍?cè)〗M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 600C ;陰極電流密度:0.02A/dm2 3.0A/dm2 ;處理時(shí)間:5分鐘 600分鐘。此外，陰極電流密度越小，主體金屬殼體的外表面與內(nèi)表面的鍍鎳層的膜厚的差越變小，陰極電流密度越大，其差越變大。另一方面，處理時(shí)間越長，鍍鎳層的膜厚越變大。因而，主體金屬殼體的外表面與內(nèi)表面的鍍鎳層的膜厚的平衡能夠通過組合陰極電流密度與處理時(shí)間來進(jìn)行調(diào)整。在步驟T120中，根據(jù)需要進(jìn)行電解鉻酸鹽處理而形成鉻酸鹽層(也稱作“含鉻層”)。在電解鉻酸鹽處理中也能夠利用旋轉(zhuǎn)滾筒，另外，還可以利用靜鍍法等其他鍍處理方法。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:0.02A/dm2 0.45A/dm2 ;處理時(shí)間:1分鐘 10分鐘。此外，作為重鉻酸鹽，除了重鉻酸鈉之外還能夠利用重鉻酸鉀。另外，其他處理?xiàng)l件(重鉻酸鹽的量、陰極電流密度、處理時(shí)間等)根據(jù)理想的鉻酸鹽層膜厚能夠采用與上述不同的組合。該電解鉻酸鹽處理是鉻酸鹽層中的大部分鉻成分為三價(jià)鉻的電解三價(jià)鉻酸鹽處理。此外，鉻酸鹽處理的優(yōu)選處理?xiàng)l件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一起在后邊敘述。若被進(jìn)行鍍鎳處理和電解鉻酸鹽處理，則鍍鎳層與鉻酸鹽層的兩層構(gòu)造的覆膜形成在主體金屬殼體的外表面和內(nèi)表面上。其中，電解鉻酸鹽處理能夠省略。另外，在鍍鎳層與鉻酸鹽層的兩層構(gòu)造之上還可以形成其他保護(hù)覆膜。在步驟T130中，根據(jù)需要，涂布防銹油作為保護(hù)覆膜。作為防銹油，能夠使用市場中銷售的各種防銹油。防銹油的涂布例如能夠通過使主體金屬殼體全部浸潰在防銹油中進(jìn)行。作為成分，能夠使用含有(:(礦物油)、8&工&、似、以及3中的至少1種的防銹油。若Ba過多則有可能在主體金屬殼體的外觀上產(chǎn)生變色。另外，除了 Ba之外的其他成分，若過少則有可能降低耐腐蝕性，若過多則有可能在涂布之后產(chǎn)生顏色不均勻或變色。此外，防銹油的涂布可以省略。在這樣形成了各種保護(hù)覆膜之后，通過鉚接工序?qū)⒅黧w金屬殼體與絕緣體等固定而制造火花塞。作為鉚接工序，除了冷加工鉚接之外，還能夠利用熱鉚接。實(shí)施例(I)第I實(shí)施例(沖擊鎳+鍍鎳):在第I實(shí)施例中，執(zhí)行圖3的步驟TlOO (鍍沖擊鎳處理)和步驟TllO (電解鍍鎳處理)，并且省略步驟S120 (電解鉻酸鹽處理)和步驟T130(涂布防銹油)，制造了內(nèi)表面的鍍鎳膜厚不同的多個(gè)主體金屬殼體樣品。而且，對(duì)這些主體金屬殼體進(jìn)行了耐應(yīng)力腐蝕裂紋性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。首先，使用了 JISG3539規(guī)定的冷鐓用碳素鋼絲SWCH17K作為材料，通過冷鍛制造了主體金屬殼體I。在該主體金屬殼體I上焊接接合接地電極4，并進(jìn)行了脫脂、水洗，之后，以下述的處理?xiàng)l件進(jìn)行了使用了旋轉(zhuǎn)滾筒的鍍沖擊鎳處理。〈鍍沖擊鎳的處理?xiàng)l件 > 鍍?cè)〗M成:氯化鎳:300g/L35% ;鹽酸:100ml/L ;處理溫度(浴溫度):30°C ;陰極電流密度:0.3A/dm2 ;處理時(shí)間:15分鐘。接著，通過使用旋轉(zhuǎn)滾筒并以下述的處理?xiàng)l件來進(jìn)行電解鍍鎳處理，從而形成了鍍鎳層?！措娊忮冩嚨奶幚?xiàng)l件 > 鍍?cè)〗M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°C;陰極電流密度:0.03A/dm2 2.4A/dm2 ;處理時(shí)間:5分鐘 600分鐘。圖4是表示關(guān)于上述的處理中所制作的樣品SlOl S113的鍍鎳處理的處理?xiàng)l件(處理時(shí)間及陰極電流密度)、鍍鎳厚度以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。圖5表示了鍍鎳厚度的測量位置。樣品SlOl S113的槽部Ih的水平截面積(以下，稱作“橫截面積”或“與軸線正交的截面積”)為28mm2。槽部Ih的橫截面積為沿著圖5的水平方向剖切了槽部Ih時(shí)的環(huán)狀截面的面積。在鍍層厚度測量中，以包含軸線的截面剖切樣品，利用熒光X射線膜厚計(jì)測量了六角部Ie的外表面上的鍍鎳厚度和槽部Ih的下端的內(nèi)表面(槽部Ih的內(nèi)周面的頂端)上的鍍鎳厚度。六角部Ie的外表面上的鍍鎳厚度在所有的樣品SlOl SI 13中幾乎都是5μπι的恒定值。在圖4中，在進(jìn)行了沖擊鎳處理和鍍鎳處理的情況下，能夠讀取槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍鎳厚度給耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響。在這些樣品SlOl S113中，為了將六角部Ie的外表面上的鍍層厚度維持為恒定并且使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度發(fā)生變化，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在7.5分鐘 555分鐘之間變化，另外，使陰極電流密度在2.4A/dm2 0.032A/dm2之間變化。其結(jié)果，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度在0.05 μ m 2.5 μ m的范圍內(nèi)變化。對(duì)于這些樣品SlOl S113進(jìn)行了有關(guān)于下述耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。作為有關(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，在各樣品(主體金屬殼體)的槽部Ih處開四處直徑約為2mm的孔，之后，通過鉚接來固定絕緣體等。開孔的理由是為了使試驗(yàn)用的腐蝕液進(jìn)入主體金屬殼體的內(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 ；高錳酸鉀:12g ;純水:116g ；pH:3.5 4.5 ;處理溫度:300C ±10°C。在此，在腐蝕液中投入了作為氧化劑的高錳酸鉀的理由是為了加速腐蝕試驗(yàn)。在該試驗(yàn)條件下在10小時(shí)之后取出樣品，從外部使用放大鏡觀察槽部lh，調(diào)查了在槽部Ih處是否產(chǎn)生有裂紋。在未產(chǎn)生有裂紋時(shí)，更換腐蝕液并在相同條件下再次追加進(jìn)行10小時(shí)的加速腐蝕試驗(yàn)，重復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)，直至累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到80小時(shí)。在槽部Ih上，作為鉚接工序的結(jié)果，產(chǎn)生有較大的殘余應(yīng)力。因而，通過該加速腐蝕試驗(yàn)，能夠評(píng)價(jià)槽部Ih處的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。在樣品SlOl S103、S109 S113中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為20小時(shí)以下的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S104、S107、S108中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間超過20小時(shí)且不滿50小時(shí)的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S105、S106中，SP使累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了 80小時(shí)也未在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋。能夠理解出，在進(jìn)行鍍沖擊鎳處理和鍍鎳處理而不進(jìn)行電解鉻酸鹽處理、防銹油涂布的情況下，出于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的內(nèi)表面上的鍍鎳層的膜厚優(yōu)選在0.3 μ m 2.0 μ m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.4μπ 1.8μ 的范圍內(nèi)。(2)第2實(shí)施例(沖擊鎳+鍍鎳+電解鉻酸鹽):在第2實(shí)施例中，執(zhí)行圖3的步驟TlOO (鍍沖擊鎳處理)、步驟TllO (電解鍍鎳處理)以及步驟Τ120 (電解鉻酸鹽處理)，并且省略Τ130 (涂布防銹油)來制造主體金屬殼體，進(jìn)行了耐應(yīng)力腐蝕裂紋性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。步驟Τ100、Τ110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同。在步驟Τ120中的電解鉻酸鹽處理中，通過使用旋轉(zhuǎn)滾筒在下述的處理?xiàng)l件下進(jìn)行，從而在鍍鎳層之上形成了鉻酸鹽層?！措娊忏t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:0.2A/dm2 ;處理時(shí)間:5分鐘。圖6是表示關(guān)于上述處理中所制作的樣品S201 S213的鍍鎳處理的處理?xiàng)l件(處理時(shí)間及陰極電流密度)、鍍鎳厚度、以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。樣品S201 S213的槽部Ih的橫截面積為28mm2。另外，六角部Ie的外表面上的鍍鎳厚度在所有的樣品S201 S213中幾乎都是5 μ m的恒定值。在第2實(shí)施例中，與第I實(shí)施例相同，為了將六角部Ie的外表面上的鍍層厚度維持為恒定并且使槽部Ih的內(nèi)表面上 的鍍層厚度發(fā)生變化，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在7.5分鐘 555分鐘之間變化，另外，使陰極電流密度在2.4A/dm2 0.032A/dm2之間變化。其結(jié)果，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度在0.05 μ m 2.5 μ m的范圍內(nèi)變化。對(duì)于這些樣品S201 S213，進(jìn)行了有關(guān)上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。如圖6所示，在樣品S201、S202、S211 S213中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在20小時(shí)以下的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S203、S209、S210中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間超過20小時(shí)且不滿50小時(shí)的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S204 S208中，即使累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了 80小時(shí)，也未在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋。能夠理解出，在進(jìn)行鍍沖擊鎳處理、鍍鎳處理以及電解鉻酸鹽處理且不進(jìn)行防銹油涂布的情況下，出于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的內(nèi)表面上的鍍鎳層的膜厚優(yōu)選在0.2μηι 2.2μηι的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在0.3μπι 2.Ομπι的范圍內(nèi)。此外，在第2實(shí)施例中，與第I實(shí)施例相比，優(yōu)選的鍍鎳厚度的范圍略微變寬。該理由推斷為，在第2實(shí)施例中，通過電解鉻酸鹽處理而形成的鉻酸鹽層有助于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的提高。(3)第3實(shí)施例(沖擊鎳+鍍鎳+防銹油):在第3實(shí)施例中，執(zhí)行圖3的步驟TlOO(鍍沖擊鎳處理)、步驟TllO (電解鍍鎳處理)，并省略步驟Τ120 (電解鉻酸鹽處理)，并且執(zhí)行步驟Τ130 (涂布防銹油)來制造主體金屬殼體，進(jìn)行了耐應(yīng)力腐蝕裂紋性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。步驟Τ100、Τ110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同。在步驟Τ130中的防銹油涂布中，通過將主體金屬殼體浸潰在防銹油之中10秒鐘來進(jìn)行了涂布。圖7是表示有關(guān)于上述處理中所制作的樣品S301 S313的鍍鎳處理的處理?xiàng)l件(處理時(shí)間及陰極電流密度)、鍍鎳厚度以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。樣品S301 S313的槽部Ih的橫截面積為28mm2。另外，六角部Ie的外表面上的鍍鎳厚度在所有的樣品S301 S313中幾乎都是5 μ m的恒定值。在第3實(shí)施例中，與第I及第2實(shí)施例相同，為了將六角部Ie的外表面上的鍍層厚度維持為恒定并且使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度發(fā)生變化，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在7.5分鐘 555分鐘之間變化，另外，使陰極電流密度在2.4A/dm2 0.032A/dm2之間變化。其結(jié)果，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度在0.05 μ m 2.5 μ m的范圍內(nèi)變化。對(duì)于這些樣品S301 S313，進(jìn)行了有關(guān)上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。如圖7所示，在樣品S301、S302、S311 S313中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在20小時(shí)以下的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S303、S309、S310中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間超過20小時(shí)且不滿50小時(shí)的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S304 S308中，即使累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了 80小時(shí)，也未在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋。能夠理解出，在進(jìn)行鍍沖擊鎳處理、鍍鎳處理以及防銹油涂布且不進(jìn)行電解鉻酸鹽處理的情況下，出于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的內(nèi)表面上的鍍鎳層的膜厚優(yōu)選在0.2μηι 2.2μηι的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在0.3μπι 2.Ομπι的范圍內(nèi)。此外，在第3實(shí)施例中，與第I實(shí)施例相比，優(yōu)選的鍍鎳厚度的范圍略微變寬。該理由推斷為，在第3實(shí)施例中，防銹油的涂布層有助于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的提聞。(4)第4實(shí)施例(沖擊鎳+鍍鎳+電解鉻酸鹽+防銹油):在第4實(shí)施例中，圖3的步驟TlOO Τ130全部執(zhí)行而制造了主體金屬殼體,并進(jìn)行了耐應(yīng)力腐蝕裂紋性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。步驟Τ100、Τ110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同，步驟Τ120的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第2實(shí)施例相同，步驟Τ130的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第3實(shí)施例相同。圖8是表示有關(guān)于上述處理中所制作的樣品S401 S413的鍍鎳處理的處理?xiàng)l件(處理時(shí)間及陰極電流密度)、鍍鎳厚度以及耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。樣品S401 S413的槽部Ih的橫截面積為28mm2。另外，六角部Ie的外表面上的鍍鎳厚度在所有的樣品S401 S413中幾乎都是5 μ m的恒定值。在第4實(shí)施例中，與第I 第3實(shí)施例相同，為了將六角部Ie的外表面上的鍍層厚度維持為恒定并且使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度發(fā)生變化，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在7.5分鐘 555分鐘之間變化，另外，使陰極電流密度在2.4A/dm2 0.032A/dm2之間變化。其結(jié)果，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度在0.05 μ m 2.5 μ m的范圍內(nèi)變化。對(duì)于這些樣品S401 S413，進(jìn)行了有關(guān)上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。如圖8所示，在樣品S401、S413中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在20小時(shí)以下的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S402、S411、S412中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間超過20小時(shí)且不滿50小時(shí)的情況下，在槽部Ih處產(chǎn)生了裂紋。在樣品S403 S410中，即使累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了 80小時(shí)，也未在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋。能夠理解出，在鍍沖擊鎳處理、鍍鎳處理、電解鉻酸鹽處理以及防銹油涂布全部進(jìn)行了的情況下，出于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的內(nèi)表面上的鍍鎳層的膜厚優(yōu)選在0.Ιμπι 2.4μπι的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在0.2 μ m 2.2 μ m的范圍內(nèi)。此外，在第4實(shí)施例中，與第I 第3實(shí)施例相比，優(yōu)選的鍍鎳厚度的范圍再次變寬。該理由推斷為，在第4實(shí)施例中，鉻酸鹽層和防銹油的涂布層這兩者有助于耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的提高。(5)第5實(shí)施例(外表面的鍍鎳厚度帶來的影響):在上述的第I 第4實(shí)施例中，將主體金屬殼體的外表面的鍍層厚度維持在5μπι的恒定值，但是在第5實(shí)施例中，對(duì)于使主體金屬殼體的外表面的鍍層厚度變化了的情況進(jìn)行了耐腐蝕性和鍍層耐剝離性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。圖9表示有關(guān)于第5實(shí)施例的樣品的鍍鎳處理的處理?xiàng)l件(處理時(shí)間及陰極電流密度)、鍍鎳厚度、耐腐蝕性以及鍍層耐剝離性的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。在圖3的制造工序中，執(zhí)行步驟TlOO (鍍沖擊鎳處理)和步驟TllO (電解鍍鎳處理)并且省略步驟S120 (電解鉻酸鹽處理)和步驟T130 (涂布防銹油)來制造了主體金屬殼體。步驟TlOO和步驟TllO的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同。在這些樣品S501 S509中，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在16分鐘 160分鐘之間變化，另外，將陰極電流密度設(shè)為0.45A/dm2的恒定值。其結(jié)果，使六角部Ie的外表面上的鍍層厚度在2 μ m 20 μ m的范圍內(nèi)變化，另外，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度幾乎在0.3μπι的恒定值。對(duì)這些樣品S501 S509進(jìn)行了下述的耐腐蝕性(耐鹽蝕性)和鍍層耐剝離性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。作為有關(guān)于耐腐蝕性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，進(jìn)行了 JISH8502規(guī)定的中性鹽霧試驗(yàn)。在該試驗(yàn)中，在進(jìn)行了 48小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)之后，測量了紅銹的產(chǎn)生面積占樣品的主體金屬殼體的表面積的比例。在求出產(chǎn)生面積比例的值時(shí)，拍攝試驗(yàn)之后的樣品的照片，測量了在其照片中產(chǎn)生有紅銹的部分的面積Sa和照片中的主體金屬殼體的面積Sb，計(jì)算出其面積比Sa/Sb作為紅銹的產(chǎn)生面積比例。在樣品S501中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過了 10%。在樣品S502、S503中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過了 5%且為10%以下。在樣品S504中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過了 0%且為5%以下。在樣品S505 S509中，未產(chǎn)生紅銹。在進(jìn)行鍍沖擊鎳處理和鍍鎳處理而不進(jìn)行電解鉻酸鹽處理、防銹油涂布的情況下，出于耐鹽蝕性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的外表面的鍍鎳膜厚優(yōu)選的是3 μ m以上，更優(yōu)選的是5 μ m以上，最優(yōu)選的是9 μ m以上。在鍍層耐剝離性試驗(yàn)中，通過進(jìn)行鉚接工序來將絕緣體等固定于各樣品的主體金屬殼體，之后觀察了鉚接部Id上的鍍狀態(tài)并進(jìn)行了判斷。具體地說，測量了鍍層產(chǎn)生浮起的面積(以下，稱作“鍍層浮起面積”)占鉚接部Id的表面積的比例。與上述的紅銹的產(chǎn)生面積比例的測量相同，該測量是使用照片進(jìn)行的。在樣品S501 S506中，未在鍍層上觀察到浮起、剝離，相對(duì)于此，在樣品S507 S509中，觀察到了鍍層浮起或剝離。在進(jìn)行鍍沖擊鎳處理和鍍鎳處理而不進(jìn)行電解鉻酸鹽處理、防銹油涂布的情況下，出于鍍層耐剝離性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的外表面的鍍鎳膜厚優(yōu)選為15 μ m以下。根據(jù)圖9的結(jié)果，若考慮耐腐蝕性(耐鹽蝕性)和鍍層耐剝離性這兩者，則主體金屬殼體的外表面的鍍鎳膜厚優(yōu)選在3μπι 15μπι的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在5 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)，最優(yōu)選的是在9μπι 15 μ m的范圍內(nèi)。圖10表示圖3的步驟TlOO T130全部執(zhí)行而制造主體金屬殼體，并進(jìn)行了耐腐蝕性和鍍層耐剝離性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果。步驟T100、T110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同，步驟Τ120的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第2實(shí)施例相同，步驟Τ130的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第3實(shí)施例相同。對(duì)于這些樣品S601 S609,也與圖9相同，使鍍鎳處理的處理時(shí)間在16分鐘 160分鐘之間變化，另外，將陰極電流密度設(shè)為0.45A/dm2的恒定值。其結(jié)果，使六角部Ie的外表面上的鍍層厚度在2μπι 20μπι的范圍內(nèi)變化，另外，能夠使槽部Ih的內(nèi)表面上的鍍層厚度幾乎在0.3 μ m的恒定值。對(duì)這些樣品S601 S609進(jìn)行了上述的耐腐蝕性和鍍層耐剝離性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在耐腐蝕性試驗(yàn)中，在樣品S601中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過了 10%。在樣品S602中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過5%且為10%以下。在樣品S603中，紅銹的產(chǎn)生面積比例超過0%且為5%以下。在樣品S604 S609中，未產(chǎn)生紅銹。在鍍沖擊鎳處理、鍍鎳處理、電解鉻酸鹽處理以及防銹油涂布全部進(jìn)行了的情況下，出于耐鹽蝕性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的外表面上的鍍鎳膜厚優(yōu)選的是3 μ m以上，更優(yōu)選的是4 μ m以上，最優(yōu)選的是5 μ m以上。
在鍍層耐剝離性試驗(yàn)中，在樣品S601 S606中，未在鍍層上觀察到浮起、剝離，相對(duì)于此，在樣品S607 S609中，觀察到了鍍層浮起或剝離。在鍍沖擊鎳處理、鍍鎳處理、電解鉻酸鹽處理以及防銹油涂布全部進(jìn)行了的情況下，出于鍍層耐剝離性的觀點(diǎn)，主體金屬殼體的外表面的鍍鎳膜厚優(yōu)選為15 μ m以下。根據(jù)圖10的結(jié)果，若考慮耐腐蝕性和鍍層耐剝離性這兩者，則主體金屬殼體的外表面的鍍鎳膜厚優(yōu)選在3 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在4 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)，最優(yōu)選的是在5 μ m 15 μ m的范圍內(nèi)。(6)第6實(shí)施例(有無沖擊鎳的影響):在第6實(shí)施例中，評(píng)價(jià)了有無沖擊鎳處理給耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響。圖11是表示第6實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。在第6實(shí)施例中，對(duì)圖3的步驟TlOO T130的處理全部進(jìn)行了的情況和省略步驟TlOO (沖擊鎳處理)而進(jìn)行了其他步驟TllO T130的處理的情況進(jìn)行了比較。步驟T100、T110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同，步驟Τ120的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第2實(shí)施例相同，步驟Τ130的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第3實(shí)施例相同。在圖11中，分別將主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組和較小的樣品組作為試驗(yàn)對(duì)象。對(duì)于主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組，六角部Ie的外表面的鍍鎳厚度為5 μ m，槽部Ih的內(nèi)表面的鍍鎳厚度為0.3 μ m。為了實(shí)現(xiàn)這些鍍層厚度，在步驟TllO的鍍鎳處理中，將鍍處理時(shí)間設(shè)為40分鐘，將陰極電流密度設(shè)為0.45A/dm2。另一方面，對(duì)于主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較小的樣品組，六角部Ie的外表面的鍍鎳厚度為5 μ m，槽部Ih的內(nèi)表面的鍍鎳厚度為0.1 μ m。為了實(shí)現(xiàn)這些鍍層厚度，在步驟Tl 10的鍍鎳處理中，將鍍處理時(shí)間設(shè)為15分鐘，將陰極電流密度設(shè)為1.2A/dm2。對(duì)這兩個(gè)樣品組分別進(jìn)行了上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在該評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，在經(jīng)過24小時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間之后，調(diào)查了在100個(gè)樣品之中有幾個(gè)產(chǎn)生了裂紋。在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組中，裂紋產(chǎn)生個(gè)數(shù)在進(jìn)行了沖擊鎳處理的情況下和省略了沖擊鎳處理的情況下均為零。另一方面，在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較小的樣品組中，進(jìn)行了沖擊鎳處理的情況下，在100個(gè)之中有80個(gè)產(chǎn)生了裂紋，在省略了沖擊鎳處理的情況下,在100個(gè)之中有95個(gè)產(chǎn)生了裂紋。從其結(jié)果中可知，通過進(jìn)行沖擊鎳處理，耐應(yīng)力腐蝕裂紋性略微提高。耐應(yīng)力腐蝕裂紋性提高的理由推斷為，通過進(jìn)行沖擊鎳處理，主體金屬殼體的表面上的針孔被堵塞，從而表面變得更光滑。但是，能夠理解出，只要充分增大內(nèi)表面的鍍鎳厚度，即使不進(jìn)行沖擊鎳處理，也能夠充分地確保耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。(7)第7實(shí)施例(槽部截面積的影響):在第7實(shí)施例中，評(píng)價(jià)了槽部Ih的橫截面積給耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響。圖12是表示第7實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。在第7實(shí)施例中，圖3的步驟TlOO T130的處理全部進(jìn)行而制作了主體金屬殼體的樣品。步驟T100、T110的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第I實(shí)施例相同，步驟Τ120的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第2實(shí)施例相同，步驟Τ130的處理?xiàng)l件設(shè)定為與第3實(shí)施例相同。在圖12中，與圖11相同，分別將主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組和較小的樣品組作為試驗(yàn)對(duì)象。對(duì)于主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組，六角部Ie的外表面的鍍鎳厚度為5 μ m，槽部Ih的內(nèi)表面的鍍鎳厚度為0.3 μ m。為了實(shí)現(xiàn)這些鍍層厚度，在步驟TllO的鍍鎳處理中，將鍍處理時(shí)間設(shè)為40分鐘，將陰極電流密度設(shè)為0.45A/dm2。另一方面，對(duì)于主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較小的樣品組，六角部Ie的外表面的鍍鎳厚度為5 μ m，槽部Ih的內(nèi)表面的鍍鎳厚度為0.Ιμπι。為了實(shí)現(xiàn)這些鍍層厚度，在步驟TllO中的鍍鎳處理中，將鍍處理時(shí)間設(shè)為15分鐘，將陰極電流密度設(shè)為1.2Α/dm2。此外，在各個(gè)樣品組中，分別制作了槽部Ih的橫截面積在20mm2 44mm2的范圍內(nèi)具有不同值的、不同類型的主體金屬殼體的樣品。對(duì)這兩個(gè)樣品組分別進(jìn)行了上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在該評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，在經(jīng)過24小時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間之后，調(diào)查了在100個(gè)樣品之中有幾個(gè)產(chǎn)生了裂紋。在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組中，與槽部Ih的橫截面積的值無關(guān)，裂紋產(chǎn)生個(gè)數(shù)均為零。另一方面，在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較小的樣品組中，在槽部Ih的橫截面積為20mm2 36mm2的樣品中產(chǎn)生了裂紋。根據(jù)該結(jié)果，能夠理解出，使主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度變大的效果在槽部Ih的橫截面積在36mm2以下的主體金屬殼體中尤其明顯。(8)第8實(shí)施例(槽部的高度的影響):在第8實(shí)施例中，評(píng)價(jià)了槽部Ih的高度給耐應(yīng)力腐蝕裂紋性帶來的影響。圖13是表示第8實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。在第8實(shí)施例中，在與第7實(shí)施例相同的處理?xiàng)l件下進(jìn)行圖3的步驟TlOO T130的全部處理而制作了主體金屬殼體的樣品。在圖13中，與圖12相同，分別將主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組和較小的樣品組作為試驗(yàn)對(duì)象。鍍鎳厚度的值、樣品制作條件與第7實(shí)施例相同。對(duì)這兩個(gè)樣品組分別進(jìn)行了上述的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在該評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，與第4實(shí)施例相同，利用在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋的試驗(yàn)時(shí)間判斷了耐應(yīng)力腐蝕裂紋性。在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較大的樣品組中，對(duì)于槽部Ih的高度(軸向長度)為3mm 6.5mm的樣品，即使累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了 80小時(shí)也未在槽部Ih處產(chǎn)生裂紋。另外，在槽部Ih的高度為7mm的樣品中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在20小時(shí) 50小時(shí)之間的情況下產(chǎn)生了裂紋。另一方面，在主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度較小的樣品組中，在槽部Ih的高度在3_ 7_之間的任一個(gè)樣品中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在20小時(shí)以下的情況下產(chǎn)生了裂紋。特別是，在槽部Ih的高度為3.5mm 7mm的樣品中，在累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間在10小時(shí)以下的情況下產(chǎn)生了裂紋。根據(jù)該結(jié)果，能夠理解出，使主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳厚度變大的效果在槽部Ih的高度為3.5mm 6.5mm的主體金屬殼體中尤其明顯。附圖標(biāo)記說明I主體金屬殼體；lc卡合部；ld鉚接部；le六角部(工具卡合部)；lf氣密部(凸緣部)；lh槽部(薄壁部)；lp插入開口部；2絕緣體(絕緣電瓷)；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端子金屬配件；15電阻體；16、17導(dǎo)電性玻璃密封層；30墊圈；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，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于， 上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；并且，上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.3 μ m 2.0 μ m。
2.一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于， 上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.2 μ m 2.2 μ m0
3.一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于， 上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上涂布有防銹油，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.2 μ m 2.2 μ m。
4.一種火花塞，該火花塞包括:筒狀的絕緣電瓷，其具有沿軸線方向貫穿的軸孔；中心電極，其配置在上述軸孔的頂端側(cè)；以及主體金屬殼體，其設(shè)置于上述絕緣電瓷的外周；上述火花塞的特征在于， 上述主體金屬殼體具有:工具卡合部，其向外周方向突出，且與軸線正交的截面形狀呈多邊形狀；氣密部，其向外周方向突出；以及槽部，其形成在上述工具卡合部與上述氣密部之間，且與軸線正交的截面積為36mm2以下；上述主體金屬殼體被鍍鎳層覆蓋，并且在上述鍍鎳層之上具有含有鉻成分的含鉻層，且在上述含鉻層之上涂布有防銹油，上述槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.1 μ m 2.4 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的火花塞,其特征在于， 上述工具卡合部的外表面上的上述鍍鎳層的厚度為3 μ m 15 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的火花塞,其特征在于， 利用熱鉚接來進(jìn)行容納在上述主體金屬殼體的內(nèi)部的絕緣體與上述主體金屬殼體之間的嵌合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的火花塞,其特征在于， 上述槽部的上述軸線方向上的高度為3.5mm 6.5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過適當(dāng)限定主體金屬殼體的內(nèi)表面的鍍鎳膜厚從而耐應(yīng)力腐蝕裂紋性優(yōu)異的火花塞?；鸹ㄈū诲冩噷痈采w的主體金屬殼體，該主體金屬殼體在工具卡合部與氣密部之間設(shè)有與軸線正交的截面積為36mm2以下的槽部。在第1結(jié)構(gòu)中，槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.3μm～2.0μm，在第2結(jié)構(gòu)中，在鍍鎳層之上具有含鉻層，槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.2μm～2.2μm，在第3結(jié)構(gòu)中，在鍍鎳層之上涂布有防銹油，槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.2μm～2.2μm，在第4結(jié)構(gòu)中，在鍍鎳層之上具有含鉻層，在含鉻層之上涂布有防銹油，槽部的內(nèi)周面的頂端處的鍍鎳層的厚度為0.1μm～2.4μm。
文檔編號(hào)H01T13/02GK103081264SQ20118004136
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26日
發(fā)明者那須弘哲, 杉田真, 佐藤昭人, 桑原伸吾 申請(qǐng)人:日本特殊陶業(yè)株式會(huì)社