Verwendung einer Legierung eines Platinmetalls als Werkstoff für die Herstellung von Zündkerzenelektroden Die Erfingung bezieht sich auf die Verwendung einer Legierung eines. Platinmetalls; als Werkstoff für die Herstellung von Zündkenzenelektroden.
Für die Herstellung von Zündkerzenelektroden wurden früher Unedehnetallegierun;gen verwendet, die kein Platinmetall enthielten. Diese Legierungen zeigten jedoch infolge der hohen Temperaturbeanspruchung und vor allem auf Grund ihrer Unbeständigkeit gegenr über korrodierenden Einflüssen nur eine sehr geringe Lebensdauer.
Neben diesen Unedelmetallegierungen sind auch gesinterte Werkstoffe aus Platin oder einem ande ren Metall der Platingruppe sowie aus Legierungen, in denen eines dieser Metalle den Hauptbestandteil bildet, bekannt geworden, die ein oder mehrere. schwer schmelzbare Oxyde enthalten und die Fähigkeit haben, hohen Temperaturen und korrodierenden Einwirkun gen zu widerstehen.
Sie werden für die Herstellung von Gegenständen, wie Drähten oder Blechen, verwendet, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, bei spielsweise für Katalysatoren, für Teile für die Herstel lung und Behandlung von geschmolzenem Glas, für Thermoelemente, Heizelemente sowie auch als Elektro- denmaterial,
wobei sich die Werkstoffe auf Grund ihrer durch den hohen Edelmetallanteil bedingten guten Eigenschaften bei hohen Temperaturen und unter kor rodierenden Bedingungen gegenüber den bisher ver wendeten Werkstoffen durch eine erhebliche Steigerung der Lebensdauer ausgezeichnet und im Gebiet der Hochtemperaturanwendung einen einwandfreien Fort schritt gebracht haben.
Die bekannten Legierungen stellen Sinterlegierun- gen dar unter Zusatz von Oxyden, die ihrerseits einer Rekristallisation und Kornvergröberung der Edelme talle bei hohen Temperaturen, die im allgemeinen eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zur Folge hat, entgegenwirken.
Als weitere Legierungspart ner der Platinmetalle sind neben den Oxyden noch die Metalle Wolfram und Molybdän erwähnt, die in Men- gen von 1 bis 8 %, vorzugsweise von 4 bis 6 %, ver- wendet werden.
überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, dass die Lebensdauer eines Werkstoffes auf Platinme- tallbasis für die Herstellung von Zündkerzenelektro- den noch erheblich gesteigert werden kann, wenn die Menge der zugesetzten Unedelmetalle erhöht wird.
Erfindungsgemäss wird als Werkstoff für die Her stellung von Zündkerzenelektroden eine Legierung eines Platinmetalles verwendet, die neben Platin, Palla- dium, Rhodium und/oder Iridium 10 bis 50 % Wolf- ram, Rhenium und/oder Molybdän enthält.
Ausserdem können die Metalle Tantal, Niob, Titan und/oder Zirkon als Legierungskomponenten verwen det werden.
Es war auf Grund der Erfahrungen, die mit den Legierungen des Standes der Technik gesammelt wor den sind., nicht vorauszusehen, dass gerade durch die Erhöhung des Anteils der Unedehnetalle in der Platin metallegierung, von denen an sich bekannt war, dass sie die Eigenschaften eines Werkstoffes für Zündker- zenelektroden im allgemeinen nur ungünstig beeinflus sen,
nun gerade in bezug auf die Lebensdauer der Edelmetallegierungen ein Fortschritt erzielt werden kann und dass sich gerade diese Legierungen durch besondere Temperaturbeständigkeit und gleichzeitig auch durch Korrosionsfestigkeit auszeichnen.
Hierbei spielt es keine Rolle, ob die Legierungen auf dem Schmelz- oder auf dem Sinterwege hergestellt sind. Besonders bewährt haben sich. geschmolzene Legierungen mit bis zu 20 % Wolfram und gesinterte Legierungen mit bis zu 30 0/a Wolfram:
Den Edelmetallegierungen können zur Komverfeine- rang ein oder mehrere Oxyde hinzugefügt und so die Re kristallisation bei hohen Temperaturen ausgeschaltet und du Elektronenaustritt erleichtert werden. Als Oxyde,
die vorzugsweise in Mengen bis zu 1% in den Legierungen zugegen sein können, haben sich vor allem schwer schmelzbare Oxyde bewährt, und zwar insbesondere die Oxyde der Metalle der Nebengruppen des Periodi- schen Systems einschliesslich der Oxyde der seltenen Erden. Besonders bewährt haben sich die Oxyde von Zirkon, Thorium und Chrom.
Die Legierungen können nach den dem Fachmann geläufigen Verfahren zur Herstellung von Schmelz- bzw. Sinterlegierungen gewonnen werden; sie zeichnen sich bei ihrer Anwendung als Werkstoff für Zündker- zenelektroden auch gegenüber den bekannten Legie rungen auf Edelmetallbasis durch eine erheblich gestei gerte Lebensdauer aus und bringen auf diesem Spezial gebiet einen wesentlichen Fortschritt.
Legierungen des Platins mit Molybdän oder Wolf ram mit einem höheren Gehalt an diesen Uriedelmetal- len sind wohl bereits als Werkstoffe für die Herstellung von elektrischen Kontakten vorgeschlagen worden, bei spielsweise für die Anwendung in Relais, wo sich diese Legierungen vor allem auch bei höheren Strombela stungen sehr gut bewährt haben.
Bei diesen elektri schen Kontakten treten jedoch an sich schon während ihres Einsatzes völlig andere Probleme auf, als dies bei Zündkerzenelektroden der Fall ist, indem die durch direkte Berührung der beiden Kontaktpole mögliche Spitzen- und Kraterbildung ausgeschaltet werden muss. Zum anderen ist es gerade von diesen Legierungen bekannt, dass sie nicht imstande sind, Funken zu zie- hen, also die Eigenschaft zu besitzen, die speziell für einen Werkstoff für Zündkerzenelektroden wesentlich ist.
Eine Voraussage über die Verwendung dieses Werkstoffes, speziell für Zündkerzenelektroden und seine besondere Eignung für diesen Zweck, war nicht zuletzt auch schon aus diesen Gründen für den Fach mann nicht möglich.
Use of an alloy of a platinum metal as a material for the manufacture of spark plug electrodes. The invention relates to the use of an alloy of a. Platinum metal; as a material for the production of spark plug electrodes.
In the past, base alloys that did not contain platinum metal were used to manufacture spark plug electrodes. However, due to the high temperature stress and above all due to their instability to corrosive influences, these alloys only had a very short service life.
In addition to these base metal alloys, sintered materials made of platinum or another metal of the platinum group, as well as alloys in which one of these metals forms the main component, have become known which have one or more. Contain difficult-to-melt oxides and have the ability to withstand high temperatures and corrosive effects.
They are used for the production of objects such as wires or sheet metal that are used at high temperatures, for example for catalysts, for parts for the production and treatment of molten glass, for thermocouples, heating elements and also as electrode material,
The materials are characterized by a considerable increase in service life due to their good properties at high temperatures and under corroding conditions due to their high precious metal content compared to the materials previously used and have brought a perfect progress in the field of high-temperature application.
The known alloys are sintered alloys with the addition of oxides, which in turn counteract recrystallization and coarsening of the precious metals at high temperatures, which generally leads to a deterioration in the mechanical properties.
In addition to the oxides, the metals tungsten and molybdenum, which are used in amounts of 1 to 8%, preferably 4 to 6%, are mentioned as further alloying partners of the platinum metals.
Surprisingly, it has now been found that the service life of a material based on platinum metal for the production of spark plug electrodes can still be increased considerably if the amount of base metals added is increased.
According to the invention, an alloy of a platinum metal is used as the material for the manufacture of spark plug electrodes, which, in addition to platinum, palladium, rhodium and / or iridium, contains 10 to 50% tungsten, rhenium and / or molybdenum.
In addition, the metals tantalum, niobium, titanium and / or zirconium can be used as alloy components.
Based on the experience gained with the alloys of the state of the art, it was impossible to foresee that precisely because of the increase in the proportion of base metals in the platinum alloy, which were known to have the properties of a Generally only have an unfavorable effect on the material for spark plug electrodes,
Progress can now be achieved with regard to the service life of the precious metal alloys and that precisely these alloys are characterized by particular temperature resistance and at the same time by corrosion resistance.
It does not matter whether the alloys are produced by melting or sintering. Have particularly proven themselves. Molten alloys with up to 20% tungsten and sintered alloys with up to 30% tungsten:
One or more oxides can be added to the precious metal alloys for grain refinement, thus switching off recrystallization at high temperatures and making it easier for electrons to escape. As oxides,
which can preferably be present in the alloys in amounts of up to 1%, have proven particularly useful oxides that are difficult to melt, in particular the oxides of the metals of the subgroups of the periodic system including the oxides of the rare earths. The oxides of zirconium, thorium and chromium have proven to be particularly effective.
The alloys can be obtained by the processes familiar to those skilled in the art for the production of fused or sintered alloys; When used as a material for spark plug electrodes, they are characterized by a considerably increased service life, even compared to the known alloys based on precious metals, and they bring significant progress in this special area.
Alloys of platinum with molybdenum or tungsten with a higher content of these Uriedelmetal- len have probably already been proposed as materials for the production of electrical contacts, for example, for use in relays, where these alloys, especially at higher current loads have proven very well.
With these electrical contacts, however, completely different problems occur even when they are in use than is the case with spark plug electrodes, in that the formation of tips and craters that is possible through direct contact with the two contact poles has to be eliminated. On the other hand, it is precisely these alloys that are known to be incapable of drawing sparks, in other words to have the property that is particularly important for a material for spark plug electrodes.
A prediction about the use of this material, especially for spark plug electrodes and its particular suitability for this purpose, was not possible for the expert, not least for these reasons.