絲線拉制方法與製造工藝
2023-05-08 22:01:59 2
本發明涉及鋼絲線，特別是用於輪胎的鋼絲線。
背景技術：
具有胎體增強件，例如徑向胎體增強件的輪胎包括胎面、兩個不可延伸的胎圈、兩個將胎圈連接至胎面的胎側和胎冠增強件，所述胎冠增強件沿周向設置在胎體增強件和胎面之間。胎冠和/或胎體增強件包括一個或多個橡膠帘布層，所述橡膠帘布層任選地被增強元件或增強體(例如獨立的金屬絲線或源自多個獨立的金屬絲線的組件的金屬簾線)增強。金屬增強體由鋼製成。胎冠增強件通常由至少兩個重疊的胎冠帘布層(有時稱作「工作」帘布層或「交叉」帘布層)組成，所述胎冠帘布層的通常金屬的增強簾線被設置成在一個帘布層內幾乎彼此平行，但是從一個帘布層至另一個帘布層交叉，亦即它們(無論對稱與否)相對於周向中平面以通常在10°和45°之間(取決於所考慮的輪胎類型)的角度傾斜。所述交叉帘布層可以由各種其它輔助性橡膠帘布層或橡膠層補充，所述橡膠帘布層或橡膠層根據情況具有可變的寬度並且可以包括增強體或不包括增強體。舉例而言，可以提及簡單的橡膠墊，責任在於保護胎冠增強件的剩餘部分免受外部衝擊或穿孔的被稱為「保護」帘布層的帘布層，或被稱為「環箍」帘布層的帘布層，所述「環箍」帘布層包括基本上在周向方向上定向的增強體(被稱為「零度」帘布層的帘布層)，無論它們在徑向上相對於交叉帘布層位於外部還是內部。然而，這些金屬增強體顯著增加輪胎的重量，希望通過改進(如果可能的話)金屬增強體的機械強度從而儘可能地減輕輪胎的重量。建議將鋼(例如碳鋼)元件的重量含量增加至0.9％或甚至更高的水平，這使得有可能增加絲線的機械強度，因此減小絲線的直徑和/或在增強帘布層中的密度，並且減輕輪胎的重量。獲得減輕重量但是具有相對適中耐久性的輪胎。這是因為由於使用相對高的以重量計的碳含量，金屬增強體更易於疲勞和腐蝕。
技術實現要素：
本發明的目的是提供具有高機械強度並且特別耐腐蝕的更輕質的金屬增強體。出於該目的，本發明的一個主題是用於拉制鋼絲線的方法，其中所述絲線具有以重量計的碳含量C使得0.4％≤C≤0.74％，所述方法包括將絲線從直徑d』至直徑d的不間斷系列的拉制步驟，d』和d用mm表示，其中真實應變ε』＝2.ln(d』/d)使得ε』>4。所使用的絲線具有相對低的以重量計的碳含量C。因此，改進了絲線的可拉制性，亦即從相對大的直徑d』獲得相對小的直徑d的可能性。換言之，相對低的以重量計的碳含量C允許高的真實應變ε』，這使得有可能充分加工硬化絲線從而賦予其高的機械強度性質，特別是高的最大拉伸強度。因此，絲線相對不易於疲勞和腐蝕，這改進了輪胎的耐久性。此外，有可能減小絲線的直徑同時保持足以增強輪胎的機械強度。最大拉伸強度或最終拉伸強度對應於使絲線斷裂所需的力。用R表示(用MPa表示)的最大拉伸強度的測量根據1984年的標準ISO6892進行。不間斷系列的拉制步驟被理解為意指絲線在所述系列的兩個拉制步驟之間不經受除了拉制步驟之外的任何步驟，特別是熱處理步驟。換言之，絲線在所述系列的兩個直接連續的拉制步驟之間不經受任何步驟，特別是熱處理步驟。有利地，ε』≥4.3，優選ε』≥4.5，更優選ε』≥4.7。絲線則具有改進的最大拉伸強度R。在一個實施方案中，絲線具有以重量計的碳含量C使得0.4％≤C≤0.5％，優選0.42％≤C≤0.48％。在一個實施方案中，絲線具有以重量計的碳含量C使得0.5％≤C≤0.6％，優選0.5％<C<0.6％，更優選0.55％≤C≤0.6％。在一個實施方案中，絲線具有以重量計的碳含量C使得0.6％≤C≤0.74％，優選0.65％≤C≤0.74％。根據任選的特徵：-d』大於或等於1mm並且優選大於或等於1.3mm。直徑d』足夠大從而通過絲線的加工硬化獲得高的機械性質。-d』小於或等於2.2mm並且優選小於或等於2mm。直徑d』足夠小從而允許加工硬化成最終的絲線直徑。有利地，d大於或等於0.10mm並且優選大於或等於0.12mm。當直徑d過小時，絲線的工業生產成本變得過高並且與批量生產不相容。有利地，d小於或等於0.25mm並且優選小於或等於0.23mm。當直徑d過大時，對於在輪胎的某些帘布層(特別是例如重型負載車輛類型的車輛的胎體增強件)中的絲線的使用來說，絲線的柔性和耐久性過低。任選地，鋼的微結構為鐵素體-珠光體或珠光體。鐵素體-珠光體或珠光體微結構與其它微結構(特別是馬氏體微結構)的不同之處在於金相觀察。鐵素體-珠光體微結構具有鐵素體晶粒和層狀珠光體區域。珠光體微結構基本上僅具有鐵素體和滲碳體片晶。相反，馬氏體微結構包括板狀物和/或針狀物，本領域技術人員知曉如何區分板狀物和/或針狀物與鐵素體-珠光體和珠光體微結構的晶粒和片晶。根據所述方法的一個任選特徵，在溼環境中進行將絲線從直徑d』至直徑d的不間斷系列的拉制步驟。溼拉制被理解為意指絲線在液體環境(例如水溶液)中循環。優選地，溼拉制過程中的拉制潤滑劑為液體形式。在溼拉制過程中，牽拉裝置(例如絞盤)暴露於液體環境，例如水溶液。優選地，所述方法在將絲線從直徑d』至直徑d的系列的拉制步驟之前包括將絲線從直徑D至直徑d』的不間斷系列的拉制步驟。不間斷系列的拉制步驟被理解為意指絲線在所述系列的兩個拉制步驟之間不經受除了拉制步驟之外的任何步驟，特別是熱處理步驟。換言之，絲線在所述系列的兩個直接連續的拉制步驟之間不經受任何步驟，特別是熱處理步驟。有利地，真實應變ε＝2.ln(D/d』)使得ε≤3，優選ε≤2.75，更優選ε≤2.5。因此，絲線的拉制限於從直徑D至直徑d』，這使得有可能在絲線從直徑d』至直徑d的不間斷系列的拉制步驟的過程中充分加工硬化絲線從而增加絲線的機械拉伸強度R。優選地，在幹環境中進行將絲線從直徑D至直徑d』的系列的拉制步驟。幹拉制被理解為意指絲線在氣態環境(例如環境空氣)中循環。優選地，幹拉制過程中的拉制潤滑劑為粉末形式。在幹拉制的過程中，牽拉裝置(例如絞盤)暴露於環境空氣。優選地，真實應變εT＝2.ln(D/d)使得εT≥6.5，優選εT≥6.75，更優選εT≥7。任選地，D大於或等於4mm，優選大於或等於5mm。有利地，直徑d』的絲線進行熱處理。優選地，在該熱處理步驟之前觀察鋼的微結構。有利地，直徑d』的絲線覆蓋有至少一個金屬層。附圖說明通過參考所附附圖而僅以非限制性實施例方式給出的如下描述將會更好地理解本發明，在這些附圖中：-圖1為包括能夠通過根據本發明的方法獲得的絲線的輪胎的垂直於周向方向的橫截面圖；-圖2為顯示根據本發明的拉制方法的步驟的圖。具體實施方式輪胎圖1顯示了用附圖標記10表示的根據本發明的輪胎。輪胎10包括胎冠12(所述胎冠12用胎冠增強件14增強)、兩個胎側16和兩個胎圈18，這些胎圈18的每一者用胎圈線20增強。胎冠12用胎面(在該示意圖中未示出)覆蓋。胎體增強件22圍繞每個胎圈18中的兩根胎圈線20纏繞並且包括朝向輪胎10的外部設置的卷邊24，所述卷邊24在此顯示為裝配在輪輞26上。胎體增強件22以本身已知的方式由至少一個用絲線或簾線增強的帘布層組成。胎體增強件的這些絲線或簾線被稱為「徑向」絲線或簾線，亦即這些絲線或簾線幾乎彼此平行設置並且從一個胎圈延伸至另一胎圈，從而與周向中平面(垂直於輪胎旋轉軸線的平面，其位於兩個胎圈18之間的中間距離處，並且經過胎冠增強件14的中間)形成在80°和90°之間的角度。胎冠增強件14包括至少一個用根據本發明的絲線或簾線增強的帘布層。在圖1中以極簡單方式繪製的該胎冠增強件14中，將理解本發明的絲線或簾線可以例如增強所有或一些工作胎冠帘布層或三角胎冠帘布層(或半個帘布層)和/或保護胎冠帘布層(當使用所述三角胎冠帘布層或保護胎冠帘布層時)。除了工作帘布層和三角帘布層和/或保護帘布層之外，本發明的輪胎的胎冠增強件14當然可以包括其它胎冠帘布層，例如一個或多個環箍胎冠帘布層。當然，輪胎10以已知的方式另外包括內部橡膠或彈性體層(通常被稱為「內襯」)，所述內部橡膠或彈性體層限定了輪胎的徑向內面並且旨在保護胎體增強件免受來自輪胎內部空間的空氣擴散的影響。有利地，特別是在用於重型負載車輛的輪胎的情況下，其還可以包括中間增強彈性體層，所述中間增強彈性體層位於胎...