拉制方法和由所述拉制方法制備的絲線的制作方法
【專利摘要】本發明涉及鋼絲線，所述鋼絲線包括完全鐵素體、珠光體或鐵素體?珠光體微結構，所述鋼絲線具有以質量計的碳含量C使得0.05％≤C<0.4％，以質量計的鉻含量Cr使得Cr<12％。用于拉制絲線的方法包括：從直徑D至直徑d’拉制絲線的第一不間斷系列步驟(4001?400m)；至少一個從直徑d’至直徑d拉制絲線的第二不間斷系列步驟(7001?700m)；以及至少一個在拉制絲線的第一和第二不間斷系列步驟(4001?400m,7001?700m)之間的中間步驟，所述絲線在所述或每個中間步驟過程中具有低于或等于300℃的溫度。
【專利說明】
拉制方法和由所述拉制方法制備的絲線
技術領域
[0001] 本發明涉及一種用于拉制鋼絲線的方法并涉及鋼絲線，所述鋼絲線特別地用于輪 胎。
【背景技術】
[0002] 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、 將胎圈連接至胎面的兩個胎側和胎冠增強件，所述胎冠增強件沿周向設置在胎體增強件和 胎面之間。
[0003] 胎冠和/或胎體增強件包括一個或多個橡膠簾布層，其任選地由增強元件或增強 體(如單獨的金屬絲或源自數個單獨的金屬絲的組件的金屬簾線)而增強。金屬增強體由鋼 制得。
[0004] 胎冠增強件通常由至少兩個重疊的通常被稱為"工作"簾布層或"交叉"簾布層(通 常為金屬）的胎冠簾布層構成，設置所述胎冠簾布層的增強簾線使其在簾布層內實際上相 互平行，但從一個簾布層至另一個簾布層交叉，亦即取決于所考慮輪胎的類型，相對于圓周 正中平面對稱或不對稱地以通常在10°和45°之間的角度傾斜。交叉簾布層可以通過各種其 它輔助橡膠簾布層或橡膠層補充，所述輔助橡膠簾布層或橡膠層的寬度可以根據情況而改 變，并且可以包含或不包含增強體。舉例而言，可以提及簡單的橡膠墊，用于保護胎冠增強 件的其余部分免受外部沖擊或穿孔的被稱為"保護"簾布層的簾布層，或者稱為"環箍"簾布 層的簾布層，所述"環箍"簾布層包括基本上沿著周向方向定向的增強體(被稱為"零度"簾 布層的簾布層），而無論"環箍"簾布層相對于交叉簾布層在徑向上位于外部還是內部。
[0005] 然而，這些金屬增強體顯著地助長了輪胎的重量，輪胎的重量需要通過（如果可 能)改進它們的機械強度來盡可能的變輕。
[0006] 第一解決方案在于增加鋼的元素(例如碳）的重量含量至0.9%，或甚至更多的程 度，這使得可以增加絲線的機械強度，因此在增強簾布層中減少絲線的直徑和/或密度，并 因此使輪胎變輕。獲得的變輕的輪胎，卻其具有相對較差的耐久性。這是因為金屬增強體由 于使用相對較高的以重量計的碳含量而對疲勞和腐蝕更加敏感。
[0007] 為了制造這種絲線，進行從直徑D至直徑d'拉制絲線的第一不間斷系列步驟。然 后，通過加熱絲線超過鋼的奧氏體化溫度隨后通過以可以獲得鋼的預定微結構的速率冷卻 絲線而對具有直徑d'的絲線進行熱處理。接著，進行從直徑d'至直徑d拉制絲線的第二不間 斷系列步驟。此外，在第二不間斷系列拉制步驟之前，所述方法包括使用第一層銅然后第二 層鋅的連續沉積的涂布步驟，并且所述方法還包括將銅在第二層中和鋅在第一層中進行熱 擴散的步驟。這種熱擴散步驟在大約540Γ下進行，這可能引起鋼(特別是當鋼為鐵素體-珠 光體的鋼)的微結構的球化，并使得隨后的拉制步驟在工業規模上是不可能的。
[0008] 第二解決方案在于使用含有高重量含量的鉻的鋼，例如在EP 0 648891中所描述 的。這種鋼(通常稱為不銹鋼）由于鉻在鋼中的存在使得可以獲得相對高的機械強度和高的 抗腐蝕性。然而，由于高重量含量的鉻的使用，不銹鋼的成本非常高。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供金屬增強體，所述金屬增強體對于疲勞和腐蝕的敏感性較 低，并且所述金屬增強體不是非常昂貴且在工業規模上易于拉制。
[0010]出于此目的，本發明的一個主題為一種用于拉制鋼絲線的方法，所述鋼絲線具有 完全鐵素體、珠光體或鐵素體-珠光體微結構，其中鋼絲線具有的碳的重量含量C使得 0.05% < C〈0.4%，鉻的重量含量Cr使得Cr〈12%，所述方法包括：
[0011] -至少一個從直徑D至直徑d'拉制絲線的第一不間斷系列步驟，
[0012] -至少一個從直徑d'至直徑d拉制絲線的第二不間斷系列步驟，
[0013] --個或多個在拉制絲線的第一和第二不間斷系列步驟之間的中間步驟，所述絲 線在所述中間步驟或每個中間步驟的過程中具有小于或等于300°C的溫度。
[0014] 所用的絲線具有相對低的碳的重量含量C。因此，改善了絲的可拉制性(也就是說 從相對大的直徑d '獲得相對小的直徑d的可能性）。換句話說，相對低的碳的重量含量C允許 高的真實應變ε ' =2. ln(d'/d)，這使得可以充分地加工硬化絲從而賦予絲線足夠或甚至高 的機械強度性質，特別是足夠高的最大拉伸強度。
[0015] 盡管其最大拉伸強度在某些情況下可以低于現有技術中具有較高碳的重量含量C 的絲線，但是由根據本發明的方法獲得的絲線對于疲勞和腐蝕的敏感性非常小，這改善了 輪胎的耐久性并彌補了其最大拉伸強度的初始缺陷。
[0016] 再者，可以減小絲的直徑而同時保持用于增強輪胎的足夠的機械強度。
[0017] 具有相對低的碳的重量含量的鋼的使用使得可以獲得相對不昂貴的絲線(不同于 不銹鋼的使用）。
[0018] 在中間步驟或每個中間步驟的過程中小于或等于300°C的溫度使得可以避免鋼的 微結構的改變，例如球化，這具有阻止隨后在工業規模上將絲線拉制至其最終直徑的影響。
[0019] 絲線的溫度可以通過本領域技術人員已知的任何技術進行測量，例如通過遠程測 量，例如通過紅外線遠程測量，或者在絲線停止運行之后通過與絲線接觸(例如在熱電偶的 幫助下)進行測量。
[0020] 不間斷系列拉制步驟被理解為意指使絲線連續相繼通過多個拉制模具，每次通過 每個拉制模具對應于一個拉制步驟。除了最后一次通過模具，每次通過模后直接通過后續 模具。在不間斷系列拉制步驟中，絲線除了系列中的兩個拉制步驟之間的拉制步驟之外不 經過任何步驟，特別熱處理步驟或涂布步驟。換句話說，絲線在系列中的兩個直接相繼的拉 制步驟之間不經過任何步驟，特別是熱處理步驟或涂布步驟。
[0021] 鋼的微結構為完全鐵素體、珠光體或這些微結構的混合。優選在直徑d'的絲線上 觀察到這種微結構。
[0022] 因此，鋼的微結構沒有馬氏體和/或貝氏體。鐵素體-馬氏體微結構使得在鐵素體 相和馬氏體相之間出現不希望的裂隙。馬氏體微結構的延展性不足以允許拉制絲線，這將 使得絲線過于頻繁地斷裂。
[0023] 通過金相觀察，優選在直徑d'的絲線上，鐵素體、珠光體或鐵素體-珠光體微結構 不同于另一微結構(特別是馬氏體或貝氏體微結構）。鐵素體-珠光體微結構具有鐵素體晶 粒以及片狀珠光體區。相反地，馬氏體微結構包括板條和/或針狀物，使得本領域技術人員 知曉如何區別于鐵素體-珠光體微結構和珠光體微結構的晶粒和片層。
[0024] 更優選地，鋼的微結構為完全鐵素體-珠光體。
[0025] 絲線由鋼制成，即絲線主要地（即，大于50重量％ )或完全地（100重量％ )由如標準 NF EN10020中限定的鋼組成。根據該標準，鋼為含有鐵比其它任何元素多的材料，所述鋼具 有小于2 %的碳含量并且含有其它合金元素。還根據該標準，鋼任選地包括其它合金元素。 [0026] 優選地，鋼為如標準NF EN10020中限定的非合金鋼。因此，鋼除了碳和鐵還包括根 據標準NF EN10020定量的其它已知合金元素。
[0027] 在另一實施方案中，鋼為如標準NF EN10020中限定的合金鋼。在該實施方案中，鋼 除了碳和鐵之外還包括其它已知的合金元素。
[0028] 還在另一實施方案中，鋼為如標準NF EN10020中限定的不銹鋼。因此，在該實施方 案中，鋼包括至少10.5重量％的鉻和至多1.2重量％的碳。
[0029]優選地，在中間步驟或每個中間步驟的過程中，絲線具有小于或等于350°C并且更 優選小于300°C的溫度。
[0030]根據任選的特征：
[0031 ] -d'大于或等于0.5mm，優選大于或等于1mm并且更優選大于或等于1.3mm。直徑d' 通過加工硬化絲而足夠大以獲得高的機械性質。
[0032] -d'小于或等于2.5mm，優選小于或等于2.2mm并且更優選小于或等于2mm。直徑d' 足夠小以允許加工硬化至絲的最終直徑。
[0033] 根據方法的一個任選特征，從直徑D至直徑d'拉制絲線的第一不間斷系列步驟在 干燥環境下進行。
[0034]干法拉制理解為意指絲線在氣體環境(例如周圍空氣）中循環。優選地，在干法拉 制過程中的拉制潤滑劑為粉狀形式。在干法拉制過程中，拉力裝置(例如絞盤)曝露于周圍 空氣中。
[0035] 根據方法的另一任選特征，從直徑d'至直徑d拉制絲線的第二不間斷系列步驟在 潮濕環境下進行。
[0036]濕法拉制理解為意指絲線在液體環境(例如水溶液）中循環。優選地，在濕法拉制 過程中的拉制潤滑劑為液體形式。在濕法拉制過程中，拉力裝置(例如絞盤)曝露與液體環 境(例如水溶液)中。
[0037] 在一個實施方案中，d'和d以mm表示，真實應變ε ' =2. ln(d'/d)使得ε '>3。優選ε ' <5。
[0038] 在某些實施方案中，ε' 2 3.5,更優選ε' 2 4并且還更優選ε' 2 4.5。在某些其他實 施方案中，ε' <4并且優選ε' <3.5。
[0039] 在一個實施方案中，D和d'以mm表示，真實應變e = 2.1n(D/d'）使得ε 2 2。優選ε < 5〇
[0040] 在某些實施方案中，優選在ε' 2 4且更優選ε' 2 4.5的那些實施方案中，D和d'以mm 表示，真實應變￡ = 2.111(0/(1'）使得4 3，優選4 2.75并且更優選4 2.5。
[0041] 在其他實施方案中，優選在ε' <4且更優選ε' <3.5的那些實施方案中，D和d'以mm 表示，真實應變￡ = 2.111(0/(1'）使得￡2 3，優選￡2 3.5并且更優選￡2 4。
[0042 ] 因此，限制絲線的拉制從直徑D至直徑d '使得可以在從直徑d '至直徑d拉制絲線的 第二不間斷系列步驟過程中充分地加工硬化絲線從而增強絲線的機械拉伸強度R。
[0043] 優選，D和d以mm表示，真實應變eT = 2.1n(D/d)使得εΤ2 6·5,優選εΤ2 6·75并且更 優選εΤ 2 7.2。
[0044] 在優選的實施方案中，εΤ< 8。
[0045] 任選地，D大于或等于4mm，優選大于或等于5mm。
[0046] 優選地，一個或多個中間步驟不包括加熱鋼超過其奧氏體化溫度的步驟。
[0047]因此，一個或多個中間步驟不包括通常稱為熱處理的步驟，在熱處理步驟過程中 將絲線加熱超過其奧氏體化溫度從而獲得奧氏體微結構，然后將絲線冷卻從而獲得預定的 微結構。奧氏體化溫度通常在700和900 °C之間。
[0048] 在一個優選的實施方案中，一個或多個中間步驟包括使用至少一個金屬層涂布具 有直徑d'的絲線的步驟。
[0049] 優選地，具有直徑d'的絲線的涂布步驟選自沉積基本上純金屬的合金層的步驟、 沉積第一基本上純金屬的第一層的步驟隨后沉積第二基本上純金屬的第二層的步驟，以及 沉積基本上純金屬的層的步驟。
[0050] 基本上純金屬被理解為意指包含至少90%，優選至少95%并且優選至少99%的單 個金屬化學元素的金屬。基本上純金屬的合金被理解為意指至少兩種不同金屬的混合物， 每種金屬基本上是純的，并且共同構成合金的大于50重量％。因此，合金可以包含添加劑， 所述添加劑根據它們的使用賦予合金特定的性質。
[0051] 例如，沉積基本上純金屬的合金層的步驟可以是沉積合金層的步驟，例如黃銅或 青銅。這種類型的沉積步驟通常被稱為共同沉積，因為構成合金的基本上純金屬從合金的 礦塊同時沉積。
[0052] 例如，基本上純金屬選自銅、鋅、錫、鋁、鈷、和鎳并且優選選自銅、鋅和錫。
[0053]在一個優選的實施方案中，涂布具有直徑d'的絲線的步驟包括沉積第一基本上純 金屬的第一層的步驟隨后沉積第二基本上純金屬的第二層的步驟，一個或多個中間步驟不 包括每個第一和每個第二金屬分別熱擴散至第二和第一層的步驟。
[0054]本發明的另一主題為具有直徑d(以mm表示）的鋼絲線，其具有完全的鐵素體、珠光 體或鐵素體-珠光體微結構并具有碳的重量含量C使得0.05 % < C〈0.4%，鉻的重量含量Cr 使得Cr〈12%以及最大的拉伸強度R(以Mpa表示)使得R2A+910.C-600.1n(d)$*A = 875。
[0055] 最大拉伸強度或極限拉伸強度對應于使絲線斷裂所需要的力。以R表示（以MPa計） 的最大拉伸強度的測量根據1984年的ISO 6892標準進行。
[0056] 這種絲線對于疲勞和腐蝕不非常敏感，其不非常昂貴并且易于在工業規模上通過 拉制而進行制造。
[0057]在一個實施方案中，絲線具有的碳的重量含量C使得0.07 % < C < 0.3 %，優選 0.1% 0.3%并且更優選0.15% 0.25%。
[0058] 有利地，A= 1025，優選A= 1175并且更優選A= 1465。
[0059] 有利地，R2 1500MPa，優選R2 2000MPa并且更優選R2 2500MPa。
[0060] 有利地，d大于或等于0.10mm并且優選大于或等于0.12mm。
[0061] 當直徑d太小時，絲線的工業生產成本變得太高而與量產不相容。
[0062] 有利地，d小于或等于0.40mm，優選小于或等于0.25mm，更優選小于或等于0.23mm 并且還更優選小于或等于0.20mm。
[0063] 當直徑d太大時，絲線的柔韌性和耐久性對于絲線在輪胎的某些簾布層(特別是胎 體增強件）中的使用來說太低，例如對于重型車輛類型的車輛。
[0064] 本發明的另一主題為包括數個如上限定的絲線的簾線。
[0065] 例如，所述簾線是分層型的簾線或成股型的簾線。
[0066]已知的是存在兩種可能的技術組裝絲線或線股：
[0067] 或者通過纜合:在該情況下，絲線或線股由于在組裝點之前和之后存在同步旋轉 而不經受圍繞其自身軸線的捻合；
[0068] 或者通過捻合:在該情況下，絲線或線股經受圍繞其自身軸線的集體捻合和單獨 捻合，從而在每個絲線或線股上產生解捻扭矩。
[0069] 本發明的另一主題為半成品元件，所述半成品元件包括橡膠基質，所述橡膠基質 中嵌入至少一個如上限定的絲線。
[0070] 橡膠基質包含至少一個二烯彈性體、增強填料、硫化體系和各種添加劑。
[0071] 橡膠基質的二烯彈性體通常被理解為意指至少部分地（即均聚物或共聚物)從二 烯單體(帶有兩個共輒或非共輒碳碳雙鍵的單體)得到的彈性體。
[0072]二烯彈性體可以已知的方式分為兩類:被稱為"基本上不飽和的"那些和被稱為 "基本上飽和的"那些。特別優選地，橡膠基質的二烯彈性體選自由聚丁二烯(BR)、合成聚異 戊二烯（IR)、天然橡膠(NR)、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物和這些彈性體的混合物組成的 (基本上不飽和的）二烯彈性體的組。這種共聚物更優選地選自丁二烯/苯乙烯共聚物 (SBR)、異戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)、異戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)、異戊二烯/丁二烯/ 苯乙烯共聚物(SBIR)和這些共聚物的混合物。
[0073] 橡膠基質可以含有單一一種二烯彈性體或者數種二烯彈性體的混合物，可能的是 一種或多種二烯彈性體與除了二烯彈性體之外的任何類型的合成彈性體組合使用，甚至與 除了彈性體之外的聚合物(例如熱塑性聚合物)組合使用。
[0074] 作為增強填料，優選地使用炭黑或無機填料。更特別地，通常用于輪胎中的所有炭 黑，特別是HAF、ISAF和SAF型的炭黑，適合用作炭黑。作為這些炭黑的非限制性的實例可以 提及附15、附34、呢34川330、吣39川347和吧75炭黑。然而，炭黑當然可以作為與增強填料和 特別是其他無機填料的共混物使用。這些無機填料包括二氧化硅，特別是高分散性二氧化 娃，例如來自Degussa的Ultrasil 7000和Ultrasi 17005二氧化娃。
[0075] 最后，本領域技術人員將理解可以使用具有另一性質(特別是有機性質）的增強填 料作為等同于本部分描述的增強無機填料的填料，前提是該增強填料覆蓋有如二氧化硅的 無機層，或者在其表面包含需要使用偶聯劑從而在填料和彈性體之間形成鍵的官能位點， 特別是羥基位點。
[0076] 還可能的是取決于目標應用，將惰性（非增強）填料添加至增強填料，惰性（非增 強)填料例如可用在例如在著色輪胎的胎側或胎面中的粘土粒子、膨潤土、滑石、白堊和高 嶺土。
[0077] 橡膠基質還可以包括通常用于旨在制造輪胎的彈性體組合物中的全部或部分標 準添加劑，例如增塑劑或增量油（不論增量油是芳族還是非芳族性質的），顏料，保護劑，例 如抗臭氧蠟、化學抗臭氧劑、抗氧化劑，抗疲勞劑，增強樹脂，亞甲基受體(例如線型酚醛樹 月旨）或亞甲基給體（例如HMT或H3M)，如例如在申請TO 02/10269(或US 2003/0212185)中所 描述的。
[0078] 橡膠基質還包括或者基于硫或者基于硫給體和/或基于過氧化物和/或基于雙馬 來酰亞胺、硫化促進劑和硫化活化劑的硫化體系。
[0079] 實際的硫化體系優選地基于硫并基于主要硫化促進劑，特別是次磺酰胺型的促進 劑，例如選自2-二硫化硫醇基苯并噻唑(MBTS)、N-環己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N， N-二環己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰亞胺(縮寫為TBSI)和這些化合物的混合物。
[0080] 本發明的另一主題是包括至少一個如上所限定的絲線的輪胎。
[0081] 優選地，所述輪胎旨在用于客運車輛，選自貨車、重型車輛如重載車輛（即地鐵、大 客車、重型道路運輸車輛(卡車、拖拉機、拖車)和越野車輛)的工業車輛、農業車輛或土木工 程機械、飛機和其他運輸或搬運車輛。更優選地，輪胎旨在用于重型車輛、農業車輛或土木 工程機械、飛機和其他運輸或搬運車輛。更優選地，輪胎旨在用于重型車輛、農業車輛或土 木工程機械、飛機和其他運輸或搬運車輛。
[0082] 優選地，所述絲線旨在增強輪胎胎冠和/或胎體增強件。更優選地，所述絲線旨在 增強輪胎胎體增強件。
[0083] 優選地，所述輪胎用于重載車輛型的車輛，所述輪胎包括胎體增強件，所述胎體增 強件包括至少一個如上限定的絲線。
【附圖說明】
[0084] 通過閱讀僅以非限定性實施例的方式給出的如下說明書并通過參考附圖將更好 地理解本發明，在這些附圖中：
[0085] -圖1為垂直于根據本發明的輪胎的周向方向的橫截面視圖；
[0086] -圖2為說明根據本發明的拉制方法的步驟的圖表；
[0087]-圖3為鐵素體-珠光體微結構的光學顯微鏡視圖；
[0088]-圖4為鐵素體-珠光體微結構的掃描電子顯微鏡圖；以及 [0089]-圖5為針狀鐵素體(魏氏)微結構的光學顯微鏡視圖。
【具體實施方式】
[0090] 根據本發明的輪胎的實施例
[0091] 圖1顯示了包括由根據本發明的方法獲得的絲線的輪胎，并且所述輪胎由通用標 記10表示。
[0092] 輪胎10具有由胎冠增強件14增強的胎冠12、兩個側壁16和兩個胎圈18,這些胎圈 18中的每一個通過胎圈線20增強。胎冠12用胎面進行覆蓋，在此示意圖中未示出。胎體增強 件22圍著每個胎圈18中的兩個胎圈線20纏繞，并包括朝向輪胎10(在此處所示的輪胎10安 裝在輪輞26上）的外部定位的反包24。
[0093] 胎體增強件22本身以已知的方式由絲線或簾線增強的至少一個簾布層構成。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實際上相互平行 地定位并從一個胎圈延伸至另一個胎圈從而與圓周中平面(位于兩個胎圈18的中間并經過 胎冠增強件14的中間的垂直于輪胎的旋轉軸的平面)形成80°和90°之間的角度。
[0094]胎冠增強件14包括由根據本發明的絲線或簾線增強的至少一個簾布層。在圖1中 以極簡單方式繪制的該胎冠增強件14中，將理解本發明的絲線或簾線可以例如增強所有或 一些工作胎冠簾布層，或三角胎冠簾布層(或半個簾布層)和/或保護胎冠簾布層（當使用所 述三角胎冠簾布層或保護胎冠簾布層時）。除了工作簾布層和三角簾布層和/或保護簾布層 之外，本發明的輪胎的胎冠增強件14當然可以包含其它胎冠簾布層，例如一個或多個環箍 胎冠簾布層。
[0095]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并且旨在保護胎體增強件避免來自輪胎 內部空間的空氣擴散。有利地，特別是在用于重型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于胎體增強件和內層之間，旨在增強內層并且因 此增強胎體增強件，并且還旨在部分地轉移胎體增強件所經受的應力。
[0096] 通過組裝以包括嵌入了絲線或簾線的橡膠基質的半成品元件的形式存在的上述 各種元件來制造輪胎。
[0097] 根據本發明的簾線的實施例
[0098] 在胎冠和/或胎體增強件通過簾線增強的情況下，通過組裝(或者通過成纜或者通 過加捻)根據本發明的數個鋼絲線而制造這些簾線。
[0099] 在輪胎用于選自貨車、重型車輛如重載車輛（即地鐵、大客車、重型道路運輸車輛 (卡車、拖拉機、拖車)和越野車輛)的工業車輛、農業車輛或土木工程機械、飛機和其他運輸 或搬運車輛的情況下，胎冠和/或胎體增強件通過根據本發明的簾線增強，特別是選自1+3+ 8、1+6+11、1+6+12、2+7、3+8、3+9和3+9+15結構的分層型簾線以及31(1+5)、（1+6化（3+8)、（1 +6)x(3+9+15)和（l+6)x(4+10+16)結構的成股簾線。可以增強胎冠和/或胎體增強件的其他 簾線還描述于文獻W0 2010/139583中。
[0100]在輪胎用于客運車輛的情況下，通過個據本發明的簾線，特別是選自2+1、2+2、2+4 和4x3結構的簾線增強胎冠和/或胎體增強件。
[0101] 根據本發明的簾線可以原位浸膠，特別地描述于文獻W0 2010/139583中。
[0102] 胎冠和/或胎體增強件還可以通過根據本發明的一個或多個單獨的絲線增強，但 所述絲線沒有被組裝。
[0103] 根據本發明的絲線的實施例
[0104] 所述絲線由鋼制得。優選地，鋼為如標準NF EN10020中限定的非合金鋼。絲線也可 以設想由標準NF EN10020中限定的合金鋼或不銹鋼制得。
[0105] 因此所用的鋼優選可以包括已知的使得可以適于鋼的合金元素如例如Mn、Si、P、 S、N、V、Cr、Mo、Ni、E^PCo(SMj|^nResearchDisclosure 34984-"Mic;r〇-alloyedsteel cord constructions for tyres〃-1993年5月；Research Disclosure 34054-''High tensile strength steel cord constructions for tyres〃-1992年8月）。
[0106] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多1.65重量％且更優選在0.3重 量％和0.7重量％之間的錳，此處為0.583%。
[0107] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.60重量％且更優選在0.1重 量％和0.3重量％之間的硅，此處為0.161%。
[0108] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.10重量％且更優選至多0.045 重量％的磷，此處為0.0085%。
[0109] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.10重量％且更優選至多0.045 重量％的硫，此處為0.0151 %。
[0110] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.10重量％且更優選至多0.008 重量％的氮，此處為0.0029 %。
[0111] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.10重量％且更優選至多0.05 重量％，還更優選0.02%的釩，此處為0%。
[0112] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.30重量％的鉻。在根據標準NF EN10020的合金鋼的情況下，所用的鋼包括鉻的重量含量Cr使得Cr〈10.5%，優選Cr<5%， 更優選使得Cr < 1 %，且還更優選使得Cr < 0.2 %，此處為0.039 %。
[0113] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.08重量％ (包括端值），更優選 至多0.05重量％ (包括端值），還更優選至多0.02重量％ (包括端值)的鉬，此處為0.009%。
[0114] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.30重量％ (包括端值)的鎳，此 處為0.026%。
[0115] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.0008重量％ (包括端值）的硼， 此處為0.0002 %。
[0116] 根據標準NF EN10020的優選的非合金鋼包括至多0.3重量％ (包括端值），優選至 多〇. 〇 1重量％ (包括端值），更優選至多〇 . 001重量％ (包括端值)的鈷，此處為〇 %。
[0117] 上述元素的重量含量的值可以根據名為"Iron and steel-European standards for the determination of chemical composition的標準"FD CEN/TR 10261 進行測量。
[0118] 鋼的微結構選自鐵素體、珠光體和這些微結構的混合結構。所述絲線優選由鐵素 體-珠光體鋼制成（在圖3和圖4中示出）。所用的鋼包括碳C的含量（以鋼的重量％計)使得 0.05% <C〈0.4%。優選地，0.07% <C<0.3%，優選0.1% <C<0.3%且更優選0.15% <0.25%。
[0119] 所述絲線可以涂布有金屬層，所述金屬層例如改善絲線的加工性質或者絲線的使 用性質，簾線和或輪胎本身的加工性質或者使用性質，如粘合性、抗腐蝕性或抗老化性。所 述絲線涂布有涂層，所述涂層選自基本上純金屬的合金層(例如黃銅或青銅），第一基本上 純金屬(例如銅）的第一層，所述第一層自身涂布有第二基本上純金屬(例如鋅）的第二層， 以及基本上純金屬(例如鋅)的層。作為變體，所述絲線可以不具有金屬涂層。
[0120] 在以下表1中給出的是根據現有技術的絲線EDTUEDT2和根據本發明的絲線F1、F2 和F3〇
[0121] 表1中的實施例的絲線具有的直徑d大于或等于0.10mm并且優選大于或等于 0.12mm。此外表1中的實施例的絲線具有的直徑d小于或等于0.40mm，優選小于或等于 0.25mm，更優選小于或等于0.23mm并且還更優選小于或等于0.20_。
[0122] 表1
[0124] 絲線F1至F3使得絲線的最大拉伸強度R(以MPa表示）為R 2 A+910. C-600. ln(d)其 中A = 875且d以mm表示。
[0125] 應注意絲線F1至F3使得對于絲線F1至F3，A= 1025，優選A= 1175并且對于絲線FI 和F2,更優選A =1465。
[0126] 應注意絲線F1至F3使得R2 1500MPa，優選R2 2000MPa并且更優選R2 2500MPa。用 于拉制根據本發明的絲線的方法的實施例
[0127] 圖2中所示的是可以拉制上述絲線的方法的圖表。
[0128] 在開卷步驟100中，鋼絲線開卷，所述鋼絲線的初始直徑D 2 4，優選D 2 5，此處等于 5.5111111，并具有在30010^和70010^之間的最大拉伸強度，在此情況中1? = 52510^。所述絲線 (被稱為絲材）以卷的形式貯藏在拆卷機上，從所述拆卷機上采用自動開卷裝置(例如開卷 機)將所述絲開卷。鋼微結構則是鐵素體-珠光體微結構。
[0129] 在絲線材的除銹步驟200中，絲線材經過進入數個連續滑輪并進入兩個矯直機，所 述矯直機的每一個由數個滑輪形成，每個矯直機的滑輪圍著垂直于另一個矯直機的滑輪的 旋轉軸的軸可旋轉地安裝。由此去除存在于線材的表面處的被稱為銹的鐵氧化物的層。
[0130] 在步驟300中，絲線材采用用于拉制潤滑劑的助粘劑的層涂布。
[0131] 步驟4001至400"的目的為將絲線的直徑從初始直徑D減少至中間直徑d'，例如大于 或等于0.5mm，優選大于或等于1mm且更優選大于或等于1.3mm，且例如小于或等于2.5mm，優 選小于或等于2.2mm并且更優選小于或等于2mm。
[0132] 步驟從6變化至12)形成從初始直徑D至中間直徑d'的干法拉制絲線 的第一不間斷系列步驟。每個步驟4001至400"為干法拉制步驟，其中絲線經過進入直徑比其 上游的絲線的直徑更小的模具。因此，絲線具有比模具的上游直徑更小的模具的下游直徑。 每個模具的直徑比位于上游的模具的直徑更小。對于從初始直徑D至中間直徑d'的絲線的 干法拉制的第一不間斷系列步驟，真實應變限定為e = 2.1n(D/d'）。
[0133] 定位于每個模具的下游的用于拉絲線的裝置(此處為拉絲絞盤)可以施加足以將 絲線拉制通過每個模具的拉力。使用以粉狀形式的拉制潤滑劑。
[0134] 在步驟600中，具有中間直徑d'的絲線涂布有至少一個金屬層。具有中間直徑d'的 絲線的涂布步驟600選自沉積基本上純金屬的合金層的步驟、沉積第一基本上純金屬的第 一層的步驟隨后沉積第二基本上純金屬的第二層的步驟，以及沉積基本上純金屬的層的步 驟。此處，具有中間直徑d'的絲線的涂布步驟600為沉積第一基本上純金屬的第一層的步驟 隨后沉積第二基本上純金屬的第二層的步驟的沉積步驟，此處為先沉積銅層然后沉積鋅 層。
[0135] 步驟7001至700?(!11從8變化至23)的目的在于將絲線的直徑從中間直徑d'減少至最 終直徑d并增加絲線的最大拉伸強度。
[0136] 步驟7001至700?形成從中間直徑d'至最終直徑d的絲線的濕法拉制的第二不間斷 系列步驟。每個步驟700 1至700?為濕法拉制步驟，其中絲線經過進入直徑比模具上游的絲線 的直徑更小的模具。因此，絲線具有比模具的上游直徑更小的模具的下游直徑。每個模具的 直徑比位于上游的模具的直徑更小。對于從中間直徑d'至最終直徑d的絲線的濕法拉制的 不間斷系列步驟，真實應變限定為e'=2.1n(d'/d)。
[0137] 作為變體，步驟7001至70(^將在干燥環境中進行。
[0138] 定位于每個模具的下游的用于拉絲的裝置(此處為階梯式絞盤)可以施加足以將 絲線拉制通過每個模具的拉力。拉絲裝置和模具浸入拉制潤滑劑的液浴中，例如文獻W0 2008/113481 中所述。
[0139] 因此拉制方法包括N個不間斷系列拉制步驟，例如一個在干燥環境中，而一個在潮 濕環境中。此處N=2。因此，可能的是將拉制方法的總真實應變限定為eT = 2.1n(D/d)。
[0140] 因此，所述方法包括在第一和第一不間斷系列絲線拉制步驟40(^-40(^,700^70(^ 之間的一個或多個中間步驟。在這些中間步驟的一個或每個過程中，所述絲線具有小于或 等于300°C的溫度。此處，所述方法包括單個中間步驟，此處在涂布步驟600的過程中所述絲 線具有在15 °C和300 °C之間并且優選在15 °C和200 °C之間的溫度。
[0141] -個或多個中間步驟不包括將每個第一和每個第二金屬分別熱擴散至第二和第 一層的步驟，此處銅在第二層中，鋅在第一層中。
[0142] -個或多個中間步驟都不包括加熱鋼超過其奧氏體化溫度的步驟。這種奧氏體化 步驟特別地描述于〃Precis de m6tallurgie〃[Precis on metallurgy]，ISBN 2-12-260121-6以及〃Atlas des courbes de transformation des aciers de fabrication franca i se 〃[法國制造鋼的轉換曲線圖譜]，IRDIS，1974。
[0143] 這種加熱步驟在熱處理過程中對于本領域技術人員是公知的，如特別地描述于〃 Les principes de base du traitement thermique des aciers〃[鋼的熱處理的基本原 理]，Andr6 Constant和Guy Henry，ISBN 2-85330-083-8。
[0144] 沒有通常包括加熱超過鋼的奧氏體化溫度的步驟和隨后的冷卻步驟的熱處理使 得可以避免相關的問題。因此，如果奧氏體化不充分，保持未再結晶帶并且獲得的奧氏體是 非均相的，這不利于隨后的拉制。如果奧氏體化過多，在隨后的冷卻過程中獲得的微結構為 針狀(魏氏)鐵素體，如在圖5所示出的，而不是鐵素體-珠光體結構。
[0145] 表2中給出了根據本發明的絲線和來自現有技術的絲線的特性的不同值。
[0146] 表2
[0148] 應注意對于絲線F1至F3,真實應變e'=2.1n(d'/d)使得3〈ε' <5。優選地，對于絲 線F1和F3，e' 23.5,并且更優選對于絲線F1和F3，e' 24,還更優選對于絲線Fl，e' 24.5。還 應注意對于絲線F2，e' <4,優選ε' <3.5。
[0149] 應注意對于絲線F1至F3,真實應變e = 2.1n(D/d'）使得ε <5。
[0150] 還應注意對于ε' 2 4的絲線(絲線F1和F3的情況)和更優選對于ε' 2 4.5的絲線(絲 線F1的情況），真實應變e = 2.1n(D/d'）使得對于絲線F1和F3，e <3,對于絲線F1優選ε < 2.75且對于絲線F1更優選ε <2.5。
[0151] 還應注意對于ε' <4,優選ε' <3.5的絲線(絲線？2的情況），真實應變￡ = 2.111(0/ (1'）使得對于絲線?2，￡2 3，優選￡2 3.5且更優選￡2 4。
[0152] 還應注意對于絲線F1和F2，εΤ 2 6.5，優選εΤ 2 6.75且更優選εΤ 2 7.2。還應注意εΤ <8。
[0153] 對比測試和試驗
[0154] 現有技術的絲線和絲線F1、F2和F3在潮濕環境下（至少60%的相對濕度)進行的旋 轉彎曲試驗過程中進行比較。該測試使得可以測量每個所測絲線在潮濕環境下的最大旋轉 彎曲耐久性應力OF*。在該測試過程中，所測絲線以預定的應力圍繞其旋轉軸經受10 5次循 環。如果絲線斷裂，測試以較低的應力重新開始，如果絲線沒有斷裂，測試以較高的應力重 新開始。因此，OF*的值是逐步確定的，例如通過階梯法。該測試的結果在下表3中給出：
[0155] 表3
[0157] 在潮濕環境下，根據本發明的絲線F1至F3比現有技術的那些絲線在顯著更高的應 力下斷裂，由此說明了本發明的一個優點。因此，盡管根據本發明的絲線F1至F3的初始拉伸 強度低于絲線EDT1和EDT2的初始拉伸強度，但是絲線F1至F3的疲勞-腐蝕耐久性顯著大于 絲線EDT1和EDT2的疲勞-腐蝕耐久性。
[0158] 本發明并不限制于上述實施方案。
[0159] 實際上，除銹步驟200可以通過化學試劑(例如酸)的作用進行。
【主權項】
1. 用于拉制鋼絲線(F1;F2;F3)的方法，所述鋼絲線(F1;F2;F3)具有完全鐵素體、珠光 體或鐵素體-珠光體的微結構，其特征在于所述鋼絲線(F1;F2;F3)具有碳的重量含量C使得 0.05% < C〈0.4%，鉻的重量含量Cr使得Cr〈12%，所述方法包括： -至少一個從直徑D至直徑d'拉制絲線(F1;F2;F3)的第一不間斷系列步驟(40(^-400?)， -至少一個從直徑d'至直徑d拉制絲線(F1;F2;F3)的第二不間斷系列步驟(70(^-700?)， -一個或多個在拉制絲線(F1;F2;F3)的第一和第二不間斷系列步驟(40(^-400^700^ 700m)之間的中間步驟，所述絲線(F1;F2;F3)在所述中間步驟或每個中間步驟過程中具有 小于或等于300°C的溫度。2. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中d'大于或等于0.5_，優選大于或等于 1mm并且更優選大于或等于1.3mm。3. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中d '小于或等于2.5mm，優選小于或等于 2.2mm并且更優選小于或等于2mm。4. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中從直徑D至直徑d'拉制絲線的第一不 間斷系列步驟(40(^-400?)在干燥環境下進行。5. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中從直徑d'至直徑d拉制絲線的第二不 間斷系列步驟(70(^-700?)在潮濕環境下進行。6. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中d'和d以mm表示，真實應變ε ' =2. In (d'/d)使得 ε'>3。7. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中d'和d以mm表示，真實應變ε ' =2. In (d'/d)使得ε' <5。8. 根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中d'和d以mm表示，真實應變ε ' =2. In ((!'/(1)使得￡'2 3.5，優選￡'2 4并且更優選￡'2 4.5。9. 根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中d'和d以mm表示，真實應變ε ' =2. In (d'/d)使得ε' <4,優選ε' <3.5。10. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中D和d'以mm表示，真實應變ε = 2. In (D/d'）使得G2。11. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中D和d'以mm表示，真實應變ε = 2. In (〇/(1'）使得4 5。12. 根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中D和d '以mm表示，真實應變ε = 2 . In (〇/(1'）使得4 3，優選4 2.75并且更優選4 2.5。13. 根據權利要求1至11中任一項所述的方法，其中D和d '以mm表示，真實應變ε = 2 . In (0/(1'）使得〇3，優選〇3.5并且更優選〇4。14. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中D和d以mm表示，真實應變εΤ = 2. In (D/d)使得 εΤ2 6·5,優選 εΤ2 6·75,更優選 εΤ27·2。15. 根據前述權利要求任一項所述的方法，εΤ < 8。16. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中D大于或等于4mm，優選大于或等于 5mm 〇17. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中一個或多個中間步驟不包括加熱鋼 超過其奧氏體化溫度的步驟。18. 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中一個或多個中間步驟包括使用至少 一個金屬層涂布具有直徑d'的絲線的步驟(600)。19. 根據權利要求18所述的方法，其中涂布具有直徑d'的絲線的步驟選自沉積基本上 純金屬的合金層的步驟、沉積第一基本上純金屬的第一層的步驟隨后沉積第二基本上純金 屬的第二層的步驟，以及沉積基本上純金屬的層的步驟。20. 根據權利要求19或20的步驟，其中涂布具有直徑d'的絲線的步驟包括沉積第一基 本上純金屬的第一層的步驟隨后沉積第二基本上純金屬的第二層的步驟，一個或多個中間 步驟不包括將每個第一和第二金屬分別熱擴散至第二和第一層的步驟。21. 具有以mm表示的直徑d并具有完全的鐵素體、珠光體或鐵素體-珠光體微結構的鋼 絲線(F1;F2;F3)，其特征在于所述鋼絲線(F1;F2;F3)具有碳的重量含量C使得0.05% <C〈 0.4%，鉻的重量含量Cr使得Cr〈12%和以MPa表示的最大拉伸強度R使得R2 A+910.C-600.1n(d)其中 A = 875。22. 根據權利要求21所述的絲線(F1;F2;F3)，其中其具有的碳的重量含量C使得0.07% <(^0.3%，優選0.1%<(^0.3%，并且更優選0.15%<(^0.25%。23. 根據權利要求21和22中任一項所述的絲線(F1;F2;F3)，其中A=1025,優選A=1175 并且更優選A=1465。24. 根據權利要求21至23中任一項所述的絲線(F1;F2;F3)，其中R2 1500MPa，優選R2 2000MPa并且更優選R2 2500MPa。25. 根據權利要求21至24中任一項所述的絲線(FI ;F2;F3)，其中d大于或等于0.10mm， 優選大于或等于〇. 12mm。26. 根據權利要求21至25中任一項所述的絲線(F1;F2;F3)，其中d小于或等于0.40mm， 優選小于或等于〇. 25mm，更優選小于或等于0.23mm并且還更優選小于或等于0.20_。27. 簾線(C1;C2)，其特征在于所述簾線(C1;C2)包括數個根據權利要求21至26中任一 項所述的絲線(F1;F2;F3;F4)。28. 半成品元件（14,22)，其特征在于所述半成品元件（14,22)包括橡膠基質，在橡膠基 質中嵌入至少一個根據權利要求21至26中任一項所述的絲線(F1;F2;F3)。29. 輪胎（10)，其特征在于所述輪胎（10)包括至少一個根據權利要求21至26中任一項 所述的絲線(F1;F2;F3)。
【文檔編號】C21D8/06GK105992828SQ201480063540
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年11月21日
【發明人】A·費力內, L·布赫, O·吉魯
【申請人】米其林集團總公司, 米其林研究和技術股份有限公司