摘要

一種高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲，包括鋼絲基體，所述鋼絲基體表面至少有兩層鍍層，所述鍍層的錫含量由內(nèi)到外逐層降低，緊貼鋼絲基體表面的鍍層含錫量高，鍍層與鋼絲基體之間的粘合力大，而且含錫量高的鍍層能夠更有效地保護(hù)鋼絲基體不銹蝕，由內(nèi)到外含錫量逐漸降低的鍍層之間互相緊密結(jié)合，最外層含錫量相對(duì)最低的鍍層與輪胎橡膠具有很強(qiáng)的粘合力，因此胎圈鋼絲既能保證鍍層內(nèi)的鋼絲基體不會(huì)銹蝕，還能保證胎圈鋼絲與輪胎橡膠地強(qiáng)粘合力，使得輪胎在汽車行進(jìn)過程中能夠承受強(qiáng)度比較大的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)及離心等作用力，保證行車的安全。

權(quán)利要求書

1. 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 包括鋼絲基體， 其特征在于： 所述鋼 絲基體表面至少有兩層鍍層， 所述鍍層的錫含量由內(nèi)向外逐層降低。

2. 如權(quán)利要求 1 所述的高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 其特征在于： 最 內(nèi)層的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的比例為大于 3. 0%且不大于 20. 0%, 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

3. 如權(quán)利要求 1 所述的高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 其特征在于： 最 外層的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的比例為大于 0. 3%且不大于 3. 0%， 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

4. 如權(quán)利要求 1、 2或 3所述的高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 其特征在 于： 所述鋼絲基體表面鍍有兩層鍍層， 內(nèi)鍍層的錫含量占該鍍層總重量的 大于 3. 0%且不大于 20. 0%，外鍍層的錫含量占該鍍層總重量的大于 0. 3%且 不大于 3. 0%。

5. 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法， 其特征在于： 包括沿胎圈 鋼絲工藝路線依次放置的至少一個(gè)電鍍槽， 所述電鍍槽后放置至少一個(gè)化 學(xué)鍍槽， 所述胎圈鋼絲依次通過所述電鍍槽和所述化學(xué)鍍槽， 所述電鍍槽 和所述化學(xué)鍍槽的數(shù)量之和與所述胎圈鋼絲鍍層的層數(shù)相同。

6. 如權(quán)利要求 5 所述的高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法， 其特 征在于： 所述電鍍槽內(nèi)形成的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的比例為 大于 3. 0%且不大于 20. 0%; 所述化學(xué)鍍槽內(nèi)形成的所述鍍層的錫含量占該 鍍層總重量的比例為大于 0. 3%且不大于 3. 0%。

說(shuō)明 (OCR 文本中可能有錯(cuò)誤)

高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲及其制造方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼絲， 尤其涉及一種胎圈鋼絲， 還涉及該胎圈鋼絲的 制造方法。

背景技術(shù)

隨著汽車輕量化、 高速化的發(fā)展， 作為汽車重要組成部分的子午線輪 胎以其高速化、 節(jié)能化、 輕量化、 行駛里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)得到迅速的應(yīng)用和發(fā) 展。 子午線輪胎在使用過程中要承受拉伸、 壓縮、 扭轉(zhuǎn)及離心等作用力， 作為骨架材料之一的胎圈鋼絲， 質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響輪胎的質(zhì)量。 目前常 用的胎圈鋼絲是一種鍍錫青銅用作加強(qiáng)輪胎邊沿的鋼絲。 輪胎是由胎圈鋼 絲和隔離膠編制成的鋼絲圈， 使外胎緊密地穩(wěn)固在輪輞上。

汽車運(yùn)行時(shí)， 輪胎胎圈和胎圈邊沿受力非常大， 如果組成胎圈的骨架 材料一胎圈鋼絲與輪胎橡膠的粘合力不高， 極易造成胎圈松散而使輪胎爆 裂， 發(fā)生交通事故。

在實(shí)際使用中， 胎圈鋼絲與輪胎橡膠的粘合力大小， 直接關(guān)系到輪胎 的質(zhì)量好壞。 在胎圈鋼絲生產(chǎn)過程中， 胎圈鋼絲表面光亮將導(dǎo)致鋼絲與輪 胎橡膠的粘合力非常低。 目前胎圈鋼絲制造業(yè)中， 鋼絲表面錫青銅鍍層， 以低錫青銅為主， 通過鋼絲表面的錫青銅層來(lái)增強(qiáng)胎圈鋼絲同輪胎橡膠之 間的粘合力， 從而實(shí)現(xiàn)鋼絲同輪胎橡膠的緊密結(jié)合， 發(fā)揮胎圈鋼絲作為輪 胎骨架材料的作用。 胎圈鋼絲同輪胎橡膠的粘合力越高， 輪胎的安全性能 越高。 但是， 低錫青銅作為鋼絲的陰極性鍍層， 一旦發(fā)生銹蝕， 低錫青銅 不被腐蝕而鋼絲基體被快速腐蝕， 鍍層失去對(duì)鋼絲基體的保護(hù)作用， 低錫 青銅從鋼絲基體上剝落，胎圈鋼絲很難再承受汽車行駛過程中產(chǎn)生的拉伸、 壓縮、 扭轉(zhuǎn)及離心等作用力， 極易造成胎圈松散而使輪胎爆裂， 發(fā)生交通 事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種與鋼絲基體和輪胎橡膠的粘合 力均很高的高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲。

為解決上述技術(shù)問題， 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼 絲， 包括鋼絲基體， 所述鋼絲基體表面至少有兩層鍍層， 所述鍍層的錫含 量由內(nèi)向外逐層降低。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案， 最內(nèi)層的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重 量的比例為大于 3. 0%且不大于 20. 0%, 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案， 最外層的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重 量的比例為大于 0. 3%且不大于 3. 0%， 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案， 所述鋼絲基體表面鍍有兩層鍍層， 內(nèi)鍍層 的錫含量占該鍍層總重量的大于 3. 0%且不大于 20. 0%， 外鍍層的錫含量占 該鍍層總重量的大于 0. 3%且不大于 3. 0%。

由于采用了上述技術(shù)方案， 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲，包括鋼絲基體， 所述鋼絲基體表面至少有兩層鍍層，所述鍍層的錫含量由內(nèi)向外逐層降低; 緊貼鋼絲基體表面的鍍層含錫量高， 鍍層與鋼絲基體之間的粘合力大， 而 且含錫量高的鍍層能夠更有效地保護(hù)鋼絲基體不銹蝕; 由內(nèi)向外含錫量逐 漸降低的鍍層之間互相緊密結(jié)合， 最外層含錫量相對(duì)最低的鍍層與輪胎橡 膠具有很強(qiáng)的粘合力， 所以本技術(shù)方案中的胎圈鋼絲既能保證鍍層內(nèi)的鋼 絲基體不會(huì)銹蝕， 還能保證胎圈鋼絲與輪胎橡膠的強(qiáng)粘合力， 使得輪胎在 汽車行進(jìn)過程中能夠承受強(qiáng)度比較大的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)及離心等作用力， 保證行車的安全。

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼 絲的制造方法。

為解決上述技術(shù)問題， 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼 絲的制造方法， 包括沿胎圈鋼絲工藝路線依次放置的至少一個(gè)電鍍槽， 所 述電鍍槽后放置至少一個(gè)化學(xué)鍍槽， 所述胎圈鋼絲依次通過所述電鍍槽和 所述化學(xué)鍍槽， 所述電鍍槽和所述化學(xué)鍍槽的數(shù)量之和與所述胎圈鋼絲鍍 層的層數(shù)相同。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案， 所述電鍍槽內(nèi)形成的所述鍍層的錫含量占 該鍍層總重量的比例為大于 3. 0%且不大于 20. 0%; 所述化學(xué)鍍槽內(nèi)形成的 所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的比例為大于 0. 3%且不大于 3. 0%。

由于采用了上述技術(shù)方案， 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法， 包 括沿胎圈鋼絲工藝路線依次放置的至少一個(gè)電鍍槽， 所述電鍍槽后放置至 少一個(gè)化學(xué)鍍槽， 所述胎圈鋼絲依次通過所述電鍍槽和所述化學(xué)鍍槽， 所 述電鍍槽和所述化學(xué)鍍槽的數(shù)量之和與所述胎圈鋼絲鍍層的層數(shù)相同; 胎 圈鋼絲一次通過工藝路線上的電鍍槽和化學(xué)鍍槽， 在胎圈鋼絲表面形成層 數(shù)相應(yīng)的鍍層， 通過調(diào)節(jié)電鍍槽和化學(xué)鍍槽內(nèi)各種物質(zhì)的濃度及含量比， 在胎圈鋼絲表面由內(nèi)而外形成含錫量逐漸降低的鍍層， 最內(nèi)層鍍層含錫量 高， 能夠與胎圈鋼絲緊密結(jié)合; 最外層鍍層含錫量相對(duì)內(nèi)層要低， 保證與 輪胎橡膠具有強(qiáng)的粘合力。

附圖說(shuō)明

圖 1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖 2是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖圖;

圖 3是本發(fā)明實(shí)施例的表面粗糙度測(cè)試頻譜圖;

圖 4是現(xiàn)有技術(shù)的表面粗糙度測(cè)試頻譜圖;

圖中： 1-鋼絲基體; 2-內(nèi)鍍層; 3-外鍍層; 4-輪胎橡膠。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例， 進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 在下面的詳細(xì)描述中， 只通過說(shuō)明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。 毋庸置疑， 本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到， 在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 可 以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。 因此， 附圖和描述在本 質(zhì)上是說(shuō)明性的， 而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 包括鋼絲基體 1， 所述鋼絲基體 1表面至 少有兩層鍍層， 所述鍍層的錫含量由內(nèi)向外逐層降低。 最內(nèi)層的所述鍍層 的錫含量占該鍍層總重量的大于 3. 0%且不大于 20. 0%, 其余為銅和不可避 免的雜質(zhì); 最外層的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的大于 0. 3%且不大 于 3. 0%， 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

下面以鋼絲基體 1上鍍有兩層鍍層為例， 對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖 1所示， 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲， 包括鋼絲基體 1， 所述鋼絲 基體 1表面由內(nèi)向外依次鍍有內(nèi)鍍層 2和外鍍層 3， 所述內(nèi)鍍層 2包括重 量比為 3. 0%?20. 0%的錫， 其余為銅和不可避免的雜質(zhì); 所述內(nèi)鍍層 2包 括重量比為 0. 3%?3. 0%的錫， 其余為銅和不可避免的雜質(zhì)。

如圖 2所示， 胎圈鋼絲常規(guī)鍍層， 鋼絲基體 1、 鋼絲表面的鍍層、 輪 胎橡膠 4之間必須要實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合， 檢測(cè)粘合力的大小由三個(gè)方面的結(jié)合 力 Fl、 F2、 F3決定， 如圖 2中所示， 傳統(tǒng)的胎圈鋼絲外鍍層 3， 這三個(gè)力 的結(jié)合受到工藝等方面的限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)超高結(jié)合強(qiáng)度， 因此在胎圈鋼絲同 輪胎橡膠 4的在粘合力指標(biāo)上， 無(wú)法實(shí)現(xiàn)超高粘合強(qiáng)度。 。

本產(chǎn)品則通過生成內(nèi)鍍層 2和外鍍層 3， 如圖 1所示， 有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、 粘合力， 既實(shí)現(xiàn)了鋼絲基體 1、 鋼絲表面鍍層即內(nèi)鍍層 2緊密結(jié)合 F1的提高， 也實(shí)現(xiàn)了內(nèi)鍍層 2和外鍍層 3之間 F2的提高， 又實(shí)現(xiàn)了外鍍 層 3與輪胎橡膠 4之間 F3的提高; Fl、 F2、 F3三者之間相互作用， 實(shí)現(xiàn) 了胎圈鋼絲同輪胎橡膠 4之間超高粘合力指標(biāo)， 從而提高了輪胎的安全性 能。

2、胎圈鋼絲表面的鍍層，鍍層元素可以根據(jù)輪胎廠橡膠配方的比例調(diào) 節(jié)， 實(shí)現(xiàn)鍍層多元化。

3、鋼絲表面粗糙度提高， 不僅提高了粘合力， 而且增加了鋼絲與輪胎 橡膠 4的附著力， 提高胎圈鋼絲在輪胎中的抗氧化、 抗腐蝕、 抗老化等性 能。

4、 內(nèi)鍍層 2緊密地附著在鋼絲基體 1表面， 能夠保護(hù)鋼絲基體 1不被 腐蝕; 外鍍層 3的內(nèi)表面與內(nèi)鍍層 2的外表面緊密結(jié)合， 由于外鍍層 3與 輪胎橡膠 4具有很強(qiáng)的粘合力， 所以本技術(shù)方案中的胎圈鋼絲既能保證鍍 層內(nèi)的鋼絲基體 1不會(huì)銹蝕，還能保證胎圈鋼絲與輪胎橡膠 4的強(qiáng)粘合力， 使得輪胎在汽車行進(jìn)過程中能夠承受強(qiáng)度比較大的拉伸、 壓縮、 扭轉(zhuǎn)及離 心等作用力， 保證行車的安全。

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明本發(fā)明胎圈鋼絲鍍層與常規(guī)鍍層的粘合力大小區(qū) 別。

實(shí)驗(yàn)條件： 硫化模具 50mm， 硫化溫度 151 °C， 硫化時(shí)間 40min， 采用 某一輪胎廠膠料， 在同一實(shí)驗(yàn)條件， 對(duì)常規(guī)鍍層和本技術(shù)方案的鍍層進(jìn)行 粘合力實(shí)驗(yàn)， 通過實(shí)驗(yàn)， 多元素鍍層粘合力比常規(guī)鍍層高出 80%以上， 數(shù) 據(jù)如下表：

本發(fā)明涉及的胎圈鋼絲的鍍層表面與胎圈鋼絲的常規(guī)鍍層表面相比， 具有更高的表面粗糙度， 下面通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以說(shuō)明。

實(shí)驗(yàn)檢測(cè)儀器： Automat i on Dr. SJ-301表面粗糙度測(cè)量?jī)x

實(shí)驗(yàn)條件：對(duì)同一規(guī)格鋼絲，在同一機(jī)臺(tái)拉拔，采用常規(guī)鍍層和本發(fā)明 所述鍍層生產(chǎn)， 下線進(jìn)行檢測(cè)比較， 多元素鍍層鋼絲表面的粗糙度高于常 規(guī)鍍層， 如圖 3和圖 4所示， 本發(fā)明所述鍍層的頻譜波動(dòng)較大， 說(shuō)明本發(fā) 明所述鍍層的表面粗糙度更好， 不僅增加粘合力， 而且增加鋼絲覆膠率。

下面介紹一下高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法。

高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法， 高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制 造方法， 包括沿胎圈鋼絲工藝路線依次放置的至少一個(gè)電鍍槽， 所述電鍍 槽后放置至少一個(gè)化學(xué)鍍槽， 所述胎圈鋼絲依次通過所述電鍍槽和所述化 學(xué)鍍槽， 所述電鍍槽和所述化學(xué)鍍槽的數(shù)量之和與所述胎圈鋼絲鍍層的層 數(shù)相同。

所述電鍍槽內(nèi)形成的所述鍍層的錫含量占該鍍層總重量的比例為大于

3. 0%且不大于 20. 0%; 所述化學(xué)鍍槽內(nèi)形成的所述鍍層的錫含量占該鍍層 總重量的比例為大于 0. 3%且不大于 3. 0%。也就是說(shuō)，胎圈鋼絲在電鍍槽內(nèi) 形成含錫量相對(duì)要高的電鍍層， 以胎圈鋼絲為中心， 這些電鍍層由內(nèi)向外 錫含量依次降低， 最內(nèi)層的電鍍層與胎圈鋼絲緊密結(jié)合， 各個(gè)鍍層之間緊 密結(jié)合; 胎圈鋼絲在化學(xué)鍍槽內(nèi)形成含錫量相對(duì)要低的化學(xué)鍍層， 同樣， 這些化學(xué)鍍層由內(nèi)向外錫含量依次降低， 最外層化學(xué)鍍層的錫含量以保證 該鍍層與輪胎橡膠具有最強(qiáng)的粘合力為標(biāo)準(zhǔn)。

以胎圈鋼絲具有兩層鍍層為例， 其制造方法包括如下步驟：

步驟一： 沿著工藝路線， 將紫銅和錫按比例放入電鍍槽內(nèi)， 將硫酸銅 和硫酸亞錫按比例放入化學(xué)鍍槽內(nèi);

步驟二： 沿工藝路線， 使表面潔凈的胎圈鋼絲首先通過電鍍槽， 在鋼 絲基體 1的表面進(jìn)行電鍍形成含錫大于 3. 0%的內(nèi)鍍層 2 ;

步驟三： 然后， 經(jīng)過電鍍的胎圈鋼絲通過化學(xué)鍍槽， 在內(nèi)鍍層 2的表 面進(jìn)行化學(xué)鍍形成含錫小于 3. 0%的外鍍層 3。

高強(qiáng)度鍍錫青銅胎圈鋼絲的制造方法， 先對(duì)胎圈鋼絲進(jìn)行電鍍， 在鋼 絲基體 1的表面形成內(nèi)鍍層 2， 附著在鋼絲基體 1表面的內(nèi)鍍層 2保護(hù)鋼 絲基體 1不被腐蝕; 然后利用化學(xué)鍍?cè)趦?nèi)鍍層 2的表面形成外鍍層 3， 由 于化學(xué)鍍具有鍍層厚度均勻、 針孔少等優(yōu)點(diǎn)， 經(jīng)過化學(xué)鍍后， 胎圈鋼絲表 面的鍍層更加均勻， 這樣胎圈鋼絲與輪胎橡膠 4的粘合力大而均勻， 能夠 承受拉伸、 壓縮、 扭轉(zhuǎn)及離心等作用力， 保證行車的安全。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、 主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。 本 行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解， 本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制， 上述實(shí)施例和 說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理， 在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前 提下， 本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)， 這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的 本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。