在现代工业中,随着对环境的关注,对于发动机的排放标准和燃油经济提出了更高的要求,因而对于发动机燃烧室内的火花塞也同样提出了更高的要求,但同时也造成了火花塞氧化、腐蚀从而影响使用寿命的问题。因此需要开发一种高性能的火花塞电极材料。本文根据火花塞的工作环境对材料的性能要求,利用真空冶金工艺制备NiAlSiY合金材料,通过电渣重熔工艺对合金材料进行精炼获得组织均匀致密、纯净度高的NiAlSiY合金,再通过轧制、拉拔工艺对合金进行加工和性能测试试验,最终获得高性能的电极材料。真空冶金工艺研究表明:通过对不同合金化功率进行分析比较,选择出140 k W最为适合。合金主要是由Ni、Al Ni₃和Al_0.9Ni_4.22相组成;合金的金相显微组织由细小的晶粒,较大的柱状晶,中心等轴晶组成;合金表面有许多小孔洞等缺陷,合金夹杂物主要是Fe O、Al₂O₃、Ca O、Ca O-Ca S;合金硬度值变化比较明显,合金组织成分不均匀。电渣重熔工艺研究表明:通过对不同熔炼电流分析,选择出重熔电流2.8～3 k A最为适合。电渣锭中Y元素烧损严重,但S元素和O元素明显降低;合金相没有改变;金相显微组织表现为晶粒都变得粗大,但没有柱状晶;合金表面缺陷基本消失,夹杂物数量和尺寸明显减小;合金硬度值变化不大,合金组织成分均匀。对电渣重熔进行展望,在结晶器上安装一个围绕自耗电极的保护罩并向结晶器内通入氩气,在电渣重熔过程中可以减少Y元素的烧损、脱硫脱氧效果更明显和能进一步降低合金中的夹杂物。轧制拉拔工艺研究表明:轧制样和拉拔样在横截面的晶粒都会被拉长且较为细小,晶界都能清晰可见;剖面的组织塑性变形被拉长,轧制样能清晰看见晶粒和晶界,拉拔样晶粒由多边形变为了长条形,而且晶界基本消失。轧制样的横截面硬度较大,剖面硬度较小,拉拔样的横截面和剖面硬度相差不大。合金丝的抗拉强度在520～550 MPa,延伸率在35%左右。高温热腐蚀和高温氧化试验结果研究表明:NiAlSiY合金丝在900℃、20 h的腐蚀动力学曲线近似抛物线的趋势,其增重比的平方曲线接近直线,合金丝在900℃具有抗腐蚀性。NiAlSiY合金丝腐蚀后的主要氧化物为Al₂O₃、Ni O,腐蚀产物为Al₂S₃。NiAlSiY合金丝在970℃氧化100 h后其氧化动力学基本符合抛物线规律,氧化膜表面几乎没有脱落,在970℃属于抗氧化级。1090合金丝在970℃氧化100 h后其氧化动力学偏离了抛物线定律,氧化膜表面有大量的氧化膜脱落,在970℃属于次抗氧化级。该新型镍基高温合金NiAlSiY具有优异的抗高温氧化性,其抗高温氧化性优异于1090合金,可长期在970℃环境下使用。