用于帶束層上的直的單絲的制作方法
【專利摘要】一根直的鋼單絲，用于增強(qiáng)充氣輪胎帶束層，其特征在于：它的弓高小于30mm。這種鋼單絲是經(jīng)過塑性扭轉(zhuǎn)變形的，通過在雙捻機(jī)器上沿著單絲軸向捻制而成。塑性捻制消除了鋼單絲表面應(yīng)力差，而且得到了帶束層增強(qiáng)用的直的鋼單絲。本發(fā)明給出了在現(xiàn)有設(shè)備下一個(gè)非常簡(jiǎn)便的方法來高效生產(chǎn)輪胎增強(qiáng)用直的鋼單絲。本發(fā)明還涉及輪胎帶束層和輪胎。
【專利說明】用于帶束層上的直的單絲

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及充氣輪胎用的單絲，特別是用在增強(qiáng)充氣輪胎帶束層上的單絲。本發(fā) 明同時(shí)涉及由該單絲增強(qiáng)的充氣輪胎帶束層，和含有由該單絲增強(qiáng)的帶束層的輪胎。

【背景技術(shù)】
[0002] -個(gè)充氣輪胎主要包括：胎體結(jié)構(gòu)，且至少有一個(gè)胎體層；胎面，放射狀地位于胎 體外側(cè)；帶束層結(jié)構(gòu)，位于胎體和胎面之間。
[0003] 現(xiàn)有US4819705A說明了一個(gè)低能耗的汽車用充氣輪胎。這種輪胎有一個(gè)環(huán)形的 帶束層，它由兩層橡膠織物構(gòu)成，這種橡膠織物埋入直徑不大于〇. 603mm的金屬簾線。截面 上相鄰金屬簾線之間的距離不大于1mm。這種金屬簾線可能由三根，或者四根，更或者五根 單絲扭轉(zhuǎn)成繩而成，其中的單絲直徑為0. 12mm到0. 25mm。作為金屬簾線的一個(gè)替代選擇， 在以上范圍內(nèi)單根未捻制的鋼單絲可能已被使用。
[0004] 現(xiàn)有US5858137A進(jìn)一步揭示了一個(gè)充氣輪胎不僅保持了優(yōu)秀操控特性，而且沒 有不可接受的帶束層單絲破斷的缺陷。充氣輪胎至少有兩層帶束層，每層都包含一層直的 鋼單絲并以與輪胎赤道方向成10度到30度的方向排布。鋼單絲按照每英寸25到60根排 布，每根單絲直徑為〇. 25mm到0. 4mm之間，破斷拉力至少為4080MPa-2000*D*95%，這里D為 單絲直徑，單位是mm，疲勞性能至少為3500個(gè)周期，通過三輥彎曲疲勞測(cè)試得出。
[0005] 符合上述應(yīng)用的單絲的生產(chǎn)工藝包含：先是盤條拉絲，拉到需要的單絲直徑，然后 通過矯直器矯直，這在JP3151118A或者KR20080002263U中均有表述。但是這種生產(chǎn)工藝有 缺點(diǎn)，因?yàn)槔z過程中產(chǎn)生了殘余彎曲應(yīng)力。第一，滾筒矯直器不能提供完美的矯直效果， 因?yàn)槌C直器不能充分釋放單絲中的彎曲應(yīng)力。第二，調(diào)節(jié)好矯直器是一個(gè)非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的 工作，成本很高。第三，因?yàn)樵诖笊a(chǎn)中單絲中的彎曲應(yīng)力是變化的，矯直效果是不能保持 的。例如，單絲的一部分是直的，另一部分卻不是。
[0006] 雖然上述的技術(shù)中的充氣輪胎也是包括由單絲增強(qiáng)的帶束層，但是仍然有空間去 改善單絲筆直度的均一性和穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的之一是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供一個(gè)用于充氣輪胎上帶束層增強(qiáng)用的直的鋼單絲。
[0009] 本發(fā)明的再一目的是保證鋼單絲有更好筆直度的穩(wěn)定性。
[0010] 本發(fā)明的再一目的是得到了鋼單絲，其中在大生產(chǎn)中筆直度的標(biāo)準(zhǔn)誤差減小了。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，一根用于充氣輪胎帶束層增強(qiáng)用的直的鋼單絲的弓高小于 30mm,最好小于20mm的特點(diǎn)。在本發(fā)明的內(nèi)容里,單絲指的是未和其他單絲一起搶制的一 根絲，但它可能沿自己的軸向被搶制。
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)更好體現(xiàn)是，鋼單絲是沿著自身軸線捻制并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形。因 為捻制，鋼單絲得到了一個(gè)不同于0的表面扭轉(zhuǎn)角度。鋼單絲表面扭轉(zhuǎn)角度應(yīng)為0. 5度到 15度之間，最好為1度到5度之間。鋼單絲的捻制有消除彎曲應(yīng)力差異的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)殇搯?絲的捻制在鋼單絲的長(zhǎng)度方向是保持穩(wěn)定的，鋼單絲不會(huì)出現(xiàn)太大的應(yīng)力變量，所以，顯示 出了更好的穩(wěn)定的筆直度。因此，直的鋼單絲的弓高中值小于20mm，最好小于10mm。直的 鋼單絲弓高的標(biāo)準(zhǔn)誤差小于3mm，最好小于2mm。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，充氣輪胎的帶束層是由弓高小于30mm的多根平行 排布的直的鋼單絲增強(qiáng)的。
[0014] 多根平行的直的鋼單絲可能沿不同的方向捻制，同時(shí)可能被交替性地埋入帶束 層，所以一根S捻向的單絲交替一根Z捻向的單絲，反之亦然。
[0015] 多根平行的直的鋼單絲可能沿不同的方向捻制，同時(shí)可能在帶束層中形成獨(dú)立的 組。一組可能僅包含S捻向的單絲，另一組可能僅包含Z捻向的單絲，一組S捻向和一組Z 捻向的鋼單絲交替排布組成。
[0016] 多根平行的直的鋼單絲可能沿不同的方向捻制，同時(shí)可能在帶束層中形成獨(dú)立的 組。每個(gè)組可能同時(shí)包括S捻向的單絲和Z捻向的單絲。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一個(gè)充氣輪胎由由弓高小于30mm的直的鋼單絲增強(qiáng) 的帶束層組成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 附圖1圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。
[0019] 附圖IA圖示了鋼單絲的扭轉(zhuǎn)方向。
[0020] 附圖IB圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。
[0021] 附圖IC圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。
[0022] 附圖2圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形，且在一個(gè)工字輪上 收入兩根不同捻向單絲的工藝和設(shè)備。
[0023] 附圖3圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形，且在一個(gè)工字輪上 收入多根相同捻向的單絲的工藝和設(shè)備。
[0024] 附圖4圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面。
[0025] 附圖5圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單絲 是相同捻向的。
[0026] 附圖5A圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單 絲相同捻向的，在帶束層中，相同捻向的單絲構(gòu)成組合，且以組合形式放置。
[0027] 附圖6圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單絲 不同捻向的，在帶束層中，不同捻向的鋼單絲交替放置。
[0028] 附圖7和附圖7A圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中 鋼單絲是不同捻向的，在帶束層中，不同捻向的鋼單絲交替組合，且以組合形式放置。
[0029] 附圖8圖示了一個(gè)由多根平行直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中鋼單絲是 不同捻向的，在帶束層中，相同捻向的單絲構(gòu)成組合，不同捻向組合交替放置。
[0030] 附圖9圖示了測(cè)量鋼單絲弓高的方法和設(shè)備。
[0031] 附圖10圖示了測(cè)量鋼單絲表面扭轉(zhuǎn)角的方法和設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 附圖1圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。這個(gè) 裝置是雙捻機(jī)。2是鋼簾線的生產(chǎn)裝置，在GB2029825IA中已有說明。這種雙捻機(jī)2包括兩 個(gè)扭轉(zhuǎn)盤15,它們是分開相對(duì)安裝的。在這兩個(gè)扭轉(zhuǎn)盤15上，裝有導(dǎo)輪14,18, 24, 28。兩 個(gè)飛輪環(huán)16和26連著兩個(gè)扭轉(zhuǎn)盤15。第一根單絲10從工字輪12上引出，經(jīng)過導(dǎo)輪13和 14,然后再經(jīng)過飛輪環(huán)16,再到導(dǎo)輪18,最后收于工字輪19上。第二根單絲20從工字輪22 引出，經(jīng)過導(dǎo)輪23和24,經(jīng)過飛輪環(huán)26,再到導(dǎo)輪28,最后收于工字輪29上。工字輪12和 工字輪22是很好地置于雙捻機(jī)2的轉(zhuǎn)子上。飛輪環(huán)16,導(dǎo)輪14和導(dǎo)輪18組成第一根單絲 10的旋轉(zhuǎn)部分。操作時(shí)，當(dāng)飛輪環(huán)16旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，第一根單絲10獲得了與飛輪環(huán)16相同 旋轉(zhuǎn)方向的兩次的扭轉(zhuǎn)，第一次是在導(dǎo)輪14之前，第二次是在導(dǎo)輪18之后。我們定義單絲 的扭轉(zhuǎn)方向?yàn)樵谂まD(zhuǎn)點(diǎn)上沿著從旋轉(zhuǎn)端到固定端的方向觀察旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 部分是順時(shí)針方向，這就是S捻向。例如，在導(dǎo)輪14前的扭轉(zhuǎn)位置，觀察方向是從旋轉(zhuǎn)端導(dǎo) 輪14,到固定端導(dǎo)輪13。如果導(dǎo)輪14的旋轉(zhuǎn)方向和飛輪環(huán)16的旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針的，那 么這就是S捻向。在導(dǎo)輪18之后的扭轉(zhuǎn)位置，觀看方向是從旋轉(zhuǎn)端導(dǎo)輪18,到固定端工字 輪19。如果導(dǎo)輪18和飛輪環(huán)16的旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針的，我們叫這為S捻向。類似地，飛輪 環(huán)26,導(dǎo)輪24和導(dǎo)輪28構(gòu)成了第二根單絲20的旋轉(zhuǎn)部分。因?yàn)閱谓z20的觀看方向不同 于單絲10,單絲10和單絲20即為不同的捻向。因此，工字輪19上的單絲10和工字輪29 上的單絲20是不同方向進(jìn)行塑性扭轉(zhuǎn)的。
[0033] 附圖IA圖示了鋼單絲的扭轉(zhuǎn)方向。當(dāng)鋼單絲表面的黃銅鍍層被化學(xué)方法去除后， 在鋼單絲的表面上存在拉拔線條，其是由細(xì)小的凹槽構(gòu)成的，這也就揭示鋼單絲表面的捻 向。放大了來看，取單絲10的一部分，垂直與雙眼，置于一個(gè)平面上，單絲10表面的拉拔線 條25從左上開始延伸至右下。我們稱單絲10為S捻向。相對(duì)比地，單絲20上的拉拔線條 25從右上開始延伸至左下，我們稱單絲20為Z捻向。
[0034] 附圖1闡釋的工藝有雙重的優(yōu)點(diǎn)：首先，隨著飛輪環(huán)的每一個(gè)旋轉(zhuǎn)，單絲受到的是 兩次的旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)。第二，兩根鋼單絲分別并同時(shí)被捻制。對(duì)比于單放線和單收線的單捻 機(jī)，這里有四倍的產(chǎn)出。
[0035] 附圖1的工藝結(jié)果是本發(fā)明收線的一個(gè)方式：每個(gè)工字輪僅收單根一個(gè)捻向的直 的鋼單絲線。
[0036] 附圖IB圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。雙 捻機(jī)2跟附圖1所示的差不多，區(qū)別是去掉了連接于兩個(gè)扭轉(zhuǎn)盤15邊緣的飛輪環(huán)16和飛 輪環(huán)26。這種情況下，第一根單絲10從工字輪12引出，經(jīng)過導(dǎo)輪13,導(dǎo)輪14, 一邊扭轉(zhuǎn)盤 15的邊緣，再到另一邊扭轉(zhuǎn)盤15的邊緣，導(dǎo)輪18,最后收于工字輪19上。第二根單絲20 從工字輪22引出，經(jīng)過導(dǎo)輪23,導(dǎo)輪24, 一邊扭轉(zhuǎn)盤15的邊緣，再到另一邊扭轉(zhuǎn)盤15的邊 緣，導(dǎo)輪28,最后收于工字輪29上。正如附圖1所示那樣單絲10和單絲20經(jīng)過了類似的 路線，收于工字輪19上的單絲10和收于工字輪29上的單絲20的捻制方向是相反的。
[0037] 附圖IC圖示了通過沿著鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生塑性扭轉(zhuǎn)變形的工藝和設(shè)備。雙 捻機(jī)2同附圖1所示的是類似的，區(qū)別是單絲10是從雙捻機(jī)2的外面供線，收于工字輪19 上，由雙捻機(jī)2內(nèi)部的收線系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)（圖上未顯示)。因?yàn)殡p捻機(jī)2內(nèi)有限的空間，可能僅有 一個(gè)如附圖IC所示的收線系統(tǒng)。這樣的話，單絲10由工字輪12上引出，經(jīng)過導(dǎo)輪17,導(dǎo)輪 18,再到飛輪環(huán)16,再到導(dǎo)輪14,導(dǎo)輪13,最后收于工字輪19上。
[0038] 附圖2圖示了通過鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)得到鋼單絲塑性扭轉(zhuǎn)變形并且把兩根捻制方 向相反的鋼單絲收于一個(gè)工字輪上的工藝和裝置。單絲10,單絲20和雙捻機(jī)2如附圖1所 示是一樣的。區(qū)別是第二根單絲20是由一系列的導(dǎo)輪21引導(dǎo)，然后同第一根單絲10 -起 收于工字輪19上。因?yàn)閱谓z10和單絲20是不同捻向的，根據(jù)現(xiàn)有W003/076342A1文獻(xiàn)的 技術(shù)，工字輪19上收入的是緊靠在一起的兩根不同捻向的單絲。
[0039] 附圖2所示的工藝結(jié)果是本發(fā)明的第二種直的鋼單絲的收線方式：每個(gè)工字輪上 包含兩根不同捻向的單絲，一根是S捻向，另一根是Z捻向。
[0040] 附圖3圖示了通過鋼單絲軸向扭轉(zhuǎn)得到鋼單絲塑性扭轉(zhuǎn)變形并且把多根相同捻 向的鋼絲收于一個(gè)工字輪上的工藝和裝置。單絲10,單絲20和雙捻機(jī)2如附圖1所示是 一樣的。區(qū)別是多個(gè)雙捻機(jī)2平行放置且同一轉(zhuǎn)向。所有同一捻向的的單絲10由導(dǎo)輪31 引導(dǎo)著收于工字輪19上，同時(shí)所有另外捻向的單絲20由導(dǎo)輪32引導(dǎo)著收于工字輪29上。 根據(jù)現(xiàn)有W003/076342A1文獻(xiàn)，單絲可以被緊靠著收入工字輪上。因?yàn)槎喔嗤硐虻膯?絲可以同時(shí)收入一個(gè)工字輪上，這就增加了工字輪的收線速度，同時(shí)也節(jié)省了帶束層壓延 中放線架的空間。
[0041] 附圖3所示的工藝闡釋了本發(fā)明的直的鋼單絲收線的第三個(gè)方式：每個(gè)工字輪包 含了多根同向的直的鋼單絲，所有都是S捻向的或者都是Z捻向的。
[0042] 本工藝和裝置的另一個(gè)改進(jìn)之處是(未展示）結(jié)合附圖3中多個(gè)平行放置的雙捻 機(jī)2和附圖2中一系列的導(dǎo)輪21，在工字輪19上緊靠著收入不同捻向交替排布的多根鋼單 絲。
[0043] 附圖4圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面。帶束層40由多 根平行的直的鋼單絲42增強(qiáng)。因?yàn)樵谶@張圖上沒有展示單絲的捻向，所以按照附圖1，附圖 2和附圖3的工藝生產(chǎn)的工字輪都可以適用。
[0044] 附圖5圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中鋼單絲是同 捻向的。帶束層50由多根平行的直的鋼單絲52增強(qiáng)，鋼單絲52是相同捻向的。鋼單絲52 可以由附圖1中的工字輪得到，每個(gè)工字輪上有一根相同捻向的鋼單絲52。為了節(jié)約壓延 空間，相同捻向的鋼單絲52也可以由附圖3中的工字輪得到，其工字輪上是多根相同捻向 的鋼單絲52。
[0045] 附圖5A圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單絲 是同捻向的，并且組合在一起埋入帶束層50中。帶束層50是由多根平行的直的鋼單絲52 增強(qiáng)的，鋼單絲52是相同捻向的。每?jī)筛鶈谓z52組合在一起，然后以一個(gè)組合的方式埋入 帶束層50中。鋼單絲52也可以由附圖3中的工字輪得到，其中的工字輪上是多根相同捻 向的鋼單絲52。
[0046] 附圖6圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單絲是 不同捻向的，并且不同捻向交替著埋入帶束層60中。帶束層60是由多根平行的直的鋼單 絲62和鋼單絲64增強(qiáng)的。鋼單絲62和鋼單絲64是不同捻向的，并且是交替著埋入帶束 層60中。例如，一根S捻向的鋼單絲62和一根Z捻向的鋼單絲64這樣交替埋入，反之亦 然。
[0047] 附圖7和附圖7A圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的 鋼單絲是不同捻向的，并且組合在一起埋入帶束層中。帶束層70是由多根平行的直的鋼單 絲72和鋼單絲74增強(qiáng)的。鋼單絲72和鋼單絲74是不同捻向的，并且被組合在一起埋入帶 束層70中。例如，一根S捻向的鋼單絲72和一根Z捻向的單絲74這樣交替組合在一起， 反之亦然。
[0048] 附圖8圖示了由多根平行的直的鋼單絲增強(qiáng)的帶束層的橫截面，其中的鋼單絲是 不同捻向的，并且相同捻向的鋼單絲組合在一起，不同捻向組合交替埋入帶束層中。帶束層 80是由多根平行的直的鋼單絲82和鋼單絲84增強(qiáng)的。鋼單絲82和鋼單絲84是不同捻向 的，然后一組鋼單絲82, 一組鋼單絲84交替地埋入帶束層80中。例如，一組S捻向的鋼單 絲82和一組Z搶向鋼單絲84交替，反之亦然。
[0049] 總的來說，本發(fā)明中的鋼單絲具有很好的筆直度，即減小了弓高，在總長(zhǎng)度的不同 位置鋼單絲的筆直度都是一致的，保持穩(wěn)定的。這主要是因?yàn)樗苄耘まD(zhuǎn)變形消除了鋼單絲 表面的應(yīng)力差異，從而弓高可以保持在一個(gè)適用于帶束層增強(qiáng)的非常適合的范圍內(nèi)，例如， 在小于30mm的范圍內(nèi)。雖然，鋼單絲的扭轉(zhuǎn)方向的不同不會(huì)導(dǎo)致壓延過程的質(zhì)量問題。為 了保證更加安全，推薦在壓延中使用上述的方法使用鋼單絲，有兩個(gè)原因：第一，不同捻向 的鋼單絲可以消除鋼絲表面應(yīng)力差對(duì)簾布的影響從而避免壓延過程中的質(zhì)量問題。第二， 如附圖2和附圖3所示多根鋼單絲可以被組合在一起并且收于一個(gè)工字輪上，這樣有效地 節(jié)約了壓延的空間和設(shè)備的安裝時(shí)間，因?yàn)榉啪€的工字輪少了。同時(shí)，在相同寬度的簾布上 可以埋入更多的鋼單絲，從而增加了強(qiáng)度，因?yàn)橥ǔ碚f同組鋼單絲之間的空隙相比如附 圖4, 5,6平均分布的空隙更小了。
[0050] 弓高是通過測(cè)量弦高來檢測(cè)鋼單絲偏離筆直程度的參數(shù)。附圖9圖示了測(cè)量鋼單 絲弓高的方法和設(shè)備。測(cè)量設(shè)備90由平板92,其上相距300mm的針94和一個(gè)在針94中 間的刻度96組成，兩個(gè)針94的連線與刻度96接觸點(diǎn)是"0"。測(cè)量的步驟包括：第一，剪取 40cm到45cm的鋼單絲作為樣品98,置于平板92上，然后讓樣品98接觸兩個(gè)針94,最后，讀 取樣品98與刻度96的接觸點(diǎn)的數(shù)值。刻度96上的數(shù)值即為鋼單絲的弓高。還有其他的 一些情況，因?yàn)殇搯谓z表面應(yīng)力差較大，樣品會(huì)彎成一個(gè)直徑小于300mm的圓，在這種情況 下，鋼單絲的弓高就大于150mm。另外一種值得注意的情況是，當(dāng)從固定的工字輪輪緣上抽 出單絲時(shí)，單絲就會(huì)有一定的旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)。每松一圈360度時(shí)，單絲就有一個(gè)扭轉(zhuǎn)。所以， 一個(gè)從滿盤工字輪上抽出來的單絲扭轉(zhuǎn)會(huì)少于從快要空的工字輪上來的單絲，因?yàn)闈M盤工 字輪每一圈的長(zhǎng)度大于快要空的工字輪。由克萊斯勒汽車公司、福特汽車公司和通用汽車 公司共同編制的統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC)參考手冊(cè)中提出了怎樣取樣和計(jì)算弓高的中值和標(biāo) 準(zhǔn)偏差。
[0051] 表面扭轉(zhuǎn)角是由鋼絲表面的拉拔線條與鋼絲軸線構(gòu)成的夾角。鋼絲表面的拉拔線 條是由于鋼絲拉拔產(chǎn)生的缺陷，例如拉絲后鋼絲表面出現(xiàn)的細(xì)小的凹槽。表面扭轉(zhuǎn)角這個(gè) 參數(shù)是為了衡量鋼單絲塑性扭轉(zhuǎn)變形的程度。附圖10圖示了測(cè)量鋼單絲表面扭轉(zhuǎn)角的方 法。第一步，去除鋼單絲表面的黃銅鍍層，露出鋼單絲表面濕拉后的拉拔線條。準(zhǔn)備1公升 的褪鍍?nèi)軇┯糜谌コS銅鍍層，步驟如下，稱取16克（NH 4)2S2O8倒入一個(gè)600ml的燒杯中， 再加入400ml的軟化水，然后轉(zhuǎn)倒入一個(gè)1公升的燒瓶中，再加入120mlNH 3d=0. 91，最后再 加入軟化水至滿，充分搖勻。準(zhǔn)備試樣的步驟如下：剪取大約50mm的鋼單絲作為試樣，把試 樣加入褪鍍?nèi)軇┲?分鐘去除黃銅鍍層，干燥試樣；第二步，用掃描電鏡放大500倍拍取照 片。照片中，在500微米*400微米的區(qū)域，試樣必須居中放置，且試樣邊緣必須平行于照片 邊緣；第三步，用圖片處理軟件analySIS version5.1copyrightl986_2009by Olypus Soft Imaging Solutions GmbH來測(cè)試表面扭轉(zhuǎn)角，附圖10圖示了表面扭轉(zhuǎn)角的測(cè)量。步驟如 下：第一步，在照片100上使用功能按鈕"Rectangle"畫一個(gè)長(zhǎng)方形，使得線長(zhǎng)度約400微 米的線104居于試樣101的中心區(qū)域，例如，位于試樣101中心線上下20%的位置。因?yàn)榫€ 104總是平行于照片100的邊，試樣的邊103平行于照片100的邊，所以線104平行于試樣 的邊103并且也平行于試樣101的中心線（未展示）；第二步，測(cè)量表面扭轉(zhuǎn)角，先使用功 能按鈕"4pointsAngle"來畫一條直線106來重合試樣101表面的拉拔線條，再畫一條直線 108重合線104,這樣之后，軟件會(huì)給出線106和線108間的銳角A的值，這個(gè)值即為鋼單絲 的表面扭轉(zhuǎn)角。
[0052] 通常用于橡膠增強(qiáng)的鋼單絲至少有0. 65%的含碳量，含錳量為0. 40%_0. 70%，含硅 量為0. 15%-0. 30%，最大的含硫量為0. 03%，最大的含磷量為0. 30%，所有百分比均為質(zhì)量百 分比。可能還會(huì)有一些元素例如銅，鎳和鉻，含量最高可到0.4%。而高強(qiáng)度的鋼單絲則至少 有大約0. 8% (質(zhì)量百分比）的含碳量，例如0. 78%-0. 82%。
[0053] 以上涉及的鋼單絲的制造過程從具有上述組分的盤條開始步驟如下：盤條除磷， 用機(jī)械或者化學(xué)酸洗去除盤條表面的氧化物，然后用水沖洗并干燥。接著干燥好的盤條會(huì) 進(jìn)行一系列的干拉來減小直徑，例如，從5. 5mm到8mm的盤條，拉到一個(gè)合適的中間直徑。
[0054] 到第一個(gè)中間直徑dl，例如3. Omm到3. 5mm，干拉后的鋼單絲進(jìn)入第一道熱處理， 叫淬火。淬火為第一道奧氏體化，即從大約1000攝氏度降為600到650攝氏度，完成從奧 氏體到珠光體的轉(zhuǎn)變。這樣之后的鋼單絲可以進(jìn)行下一步的機(jī)械變形。
[0055] 接著鋼單絲直徑進(jìn)一步被干拉，直徑從第一個(gè)中間直徑dl到第二個(gè)中間直徑d2。 第二個(gè)中間直徑d2通常為I. Omm到2. 5mm。
[0056] 當(dāng)鋼單絲直徑到了第二個(gè)中間直徑d2時(shí)，鋼單絲進(jìn)入第二道淬火，即再一次奧氏 體化，從1000攝氏度降為600到650攝氏度，完成從奧氏體到珠光體的轉(zhuǎn)變。
[0057] 如果前面所訴的兩道干拉后減少的總直徑不是很大，這個(gè)時(shí)候也可以一道從盤條 拉到d2。
[0058] 第二道淬火之后，通常鋼單絲鍍上黃銅鍍層，先鍍銅，再鍍鋅，然后中頻擴(kuò)散形成 黃銅鍍層。
[0059] 接著對(duì)黃銅鍍層的鋼單絲進(jìn)行一系列濕拉工序。最終的產(chǎn)品是一個(gè)含碳量大于 0.60% (質(zhì)量百分比），破斷強(qiáng)度大于2000MPa且適用于橡膠增強(qiáng)用的鋼單絲。
[0060] 適用于橡膠增強(qiáng)的鋼單絲通常的直徑范圍為0.05mm到0.60mm，例如從0· IOmm 至丨J 0· 40mmη 單絲的直徑有：0· 10mm，0· 12mm，0· 15mm，0· 175mm，0· 18mm，0· 20mm，0· 22mm， 0. 245mm,0. 28mm,0. 30mm,0. 32mm,0. 35mm,0. 38mm,0. 40mm〇
[0061] 依照附圖1，附圖2和附圖3上所闡釋的工藝和設(shè)備，鋼單絲會(huì)進(jìn)一步沿著其軸向 扭轉(zhuǎn)從而被塑性扭轉(zhuǎn)變形。
[0062] 針對(duì)不同工藝過程中鋼單絲的弓高和表面扭轉(zhuǎn)角的對(duì)比數(shù)據(jù)如下：
[0063]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于加強(qiáng)輪胎帶束層的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高小于 30暈米。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高小于20毫 米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高的中值小 于20毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高的中值小 于10毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高的標(biāo)準(zhǔn)偏 差小于3毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的弓高的標(biāo)準(zhǔn)偏 差小于2毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述鋼單絲沿著其自身的軸線進(jìn) 行塑性扭轉(zhuǎn)并產(chǎn)生表面扭轉(zhuǎn)角，所述直的鋼單絲的表面扭轉(zhuǎn)角在0. 5度和15度之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的直的鋼單絲，其特征在于，所述直的鋼單絲的表面扭轉(zhuǎn)角在1 度和5度之間。
9. 一種輪胎帶束層，其特征在于，所述帶束層由多根平行的如權(quán)利要求1所述的直的 鋼單絲所加強(qiáng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎帶束層，其特征在于，所述多根平行的直的鋼單絲的扭 轉(zhuǎn)方向相同，并包埋在帶束層中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎帶束層，其特征在于，所述多根平行的直的鋼單絲的扭 轉(zhuǎn)方向不同，并且S捻向的單絲和Z捻向的單絲相互交替排列包埋在帶束層中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎帶束層，其特征在于，所述多根平行的直的鋼單絲的扭 轉(zhuǎn)方向不同，S捻向的單絲組成第一組，Z捻向的單絲組成第二組，第一組和第二組相互交 替排列包埋在帶束層中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎帶束層，其特征在于，所述多根平行的直的鋼單絲的扭 轉(zhuǎn)方向不同并且組成不同的組，每組包含不同捻向的單絲。
14. 一種輪胎，其特征在于，所述輪胎包含至少一個(gè)如權(quán)利要求9至13所述的帶束層。
【文檔編號(hào)】B21F7/00GK104338873SQ201310321016
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】張愛軍 申請(qǐng)人:貝卡爾特公司