AT306476B - An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände - Google Patents

An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände

Info

Publication number
AT306476B
AT306476B AT122971A AT122971A AT306476B AT 306476 B AT306476 B AT 306476B AT 122971 A AT122971 A AT 122971A AT 122971 A AT122971 A AT 122971A AT 306476 B AT306476 B AT 306476B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
sep
nickel
wire
wires
copper
Prior art date
Application number
AT122971A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Michelin & Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR707005091A external-priority patent/FR2077770B1/fr
Application filed by Michelin & Cie filed Critical Michelin & Cie
Application granted granted Critical
Publication of AT306476B publication Critical patent/AT306476B/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
    • B21C37/042Manufacture of coated wire or bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C9/00Cooling, heating or lubricating drawing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08Iron or steel
    • C23G1/081Iron or steel solutions containing H2SO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/60Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/615Microstructure of the layers, e.g. mixed structure
    • C25D5/617Crystalline layers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/0666Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being characterised by an anti-corrosive or adhesion promoting coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • B60C2009/0014Surface treatments of steel cords
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3085Alloys, i.e. non ferrous
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3085Alloys, i.e. non ferrous
    • D07B2205/3089Brass, i.e. copper (Cu) and zinc (Zn) alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft an vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial   für Kautschukgegenstande,   insbesondere für Kautschukreifen, das aus Stahldrähten, aus aus solchen Drähten gebildeten Litzen sowie aus derartigen Litzen gebildeten Kabeln besteht, wobei die Stahldrähte eine bestimmte Schicht aufweisen, auf die später näher eingegangen wird. 



   Die zur Herstellung der Verstärkung von Luftreifen verwendeten Stahlkabel werden aus sehr feinen Stahldrähten hergestellt, die einen Überzug aus einem Nichteisenmetall tragen. Dieser Überzug besteht aus einer sehr dünnen Schicht mit einer Dicke in der Grössenordnung von 0, 1 oder 0, 2 Mikron aus Kupfer, Zink oder am häufigsten aus Messing. Er erfüllt eine doppelte Funktion. In erster Linie erleichtert er das Ziehen des Stahls auf einen sehr geringen Durchmesser zwischen 0, 08 und 0, 40 mm und meistens zwischen 0, 15 und   0, 26 mm,   was zur Herstellung von geschmeidigen und widerstandsfähigen Kabeln, wie sie zur Verstärkung von Luftreifen erforderlich sind, nötig ist.

   In zweiter Linie gewährleistet der Überzug die Verhaftung der Drähte und Kabel mit dem sie umhüllenden Gemisch auf Kautschukbasis in Folge bei der Vulkanisation des Kautschuks sich abspielender Umwandlungen. 
 EMI1.1 
 dierendes Milieu gebracht oder in einem solchen Spannungen unterworfen werden, selbst dann, wenn dieses Milieu nur schwach korrodierend ist, wie dies Laboratoriumsversuche oder Beobachtungen an Luftreifen gezeigt haben. 



   So zeigen Drähte oder Kabel aus vermessingtem Stahl die in Proben aus vulkanisiertem Kautschuk eingebettet sind, die man in 0, 5% Salz enthaltendes,   550C   warmes Wasser legt, ziemlich rasch eine feststellbare Korrosion des Stahls und einen Adhäsionsverlust zwischen dem Metall und dem Kautschuk. Der Grad der Korrosion und der Adhäsionsverlust hängen natürlich von der Verweilzeit der Proben im Salzwasser ab. Das Phänomen ist jedoch intensiv und schnell genug, dass innerhalb einiger Stunden die Wirkung bereits schädlich ist.

   Die mikroskopische Untersuchung zeigt im übrigen, dass die Korrosion des Stahls und der Adhäsionsverlust am Kautschuk nur unterschiedliche Betrachtungen des gleichen Phänomens sind : Die Korrosion des Stahls verursacht nämlich die Trennung des Stahls und des Messingüberzuges und infolgedessen das Nachlassen der Verhaftung des Stahls mit Kautschuk. 



   Eine andere, noch erstaunlichere Beobachtung ist die folgende : Ein in bestimmten Intervallen mechanischen Spannungen unterworfenes Kabel aus vermessingtem Stahl verliert beträchtlich an Lebensdauer in   Abhängigkeit   von der Erhöhung des relativen Feuchtigkeitsgehaltes der umgebenden Luft. Ein Feuchtigkeitsgehalt von 30% ergibt bereits eine nachweisbare Wirkung. Bei 60% Feuchtigkeit, was einem üblichen Gehalt entspricht, stellt man eine beträchtliche statistische Abnahme der Lebensdauer von Drähten und Kabeln aus vermessingtem Stahl fest ; der Prozentsatz an gebrochenen Drähten für eine bestimmte Anzahl von Zyklen ist dabei wesentlich höher als im Fall eines in vollständig trockener Luft durchgeführten Versuchs.

   Es handelt sich hier zweifellos um ein   Ermüdungs-Korrosions-Phänomen.   Die für eine bestimmte Anzahl von Zyklen auftretenden Brüche von vermessingten Stahldrähten, die um so zahlreicher sind, je höher der Feuchtigkeitsgehalt ist, sind charakteristische Er-   müdungsbrüche : ebene   Brüche, ohne Einschnürung des Metalls an der Bruchstelle. Sie können von sichtbaren Anzeichen einer Korrosion begleitet sein, z. B. der Anwesenheit von Metalloxyden, wenn die Anzahl der   Zy-     Men   sehr hoch ist. 



   Die im Laboratorium gemachten Beobachtungen werden durch direkte Beobachtungen an mit vermessingten Stahldrähten und-kabeln verstärkten Luftreifen bestätigt. In einem Luftreifen sind nämlich die Verstärkungsdrähte oder-kabel niemals vollständig vom äusseren Milieu isoliert. Der sie umhüllende Kautschuk ist nie ganz dicht und kann ausserdem durch die mehr oder weniger strengen Betriebsbedingungen feine Sprünge oder Risse aufweisen. Tatsächlich stellt man in Luftreifen Brüche von vermessingten Drähten fest, u. zw. Ermüdungsbrüche, welche von Korrosionserscheinungen begleitet sind. 



   Es erscheint offensichtlich wünschenswert, die Korrosionsbeständigkeit und die   Ermüdungs-Korrosions-Be-   ständigkeit von die Verstärkungskabel von Luftreifen bildenden einzelnen Stahldrähten zu erhöhen. Man kann daraus nur eine Verbesserung der Betriebsdauer von Luftreifen erwarten, insbesondere wenn diese in korrodierenden Umgebungen oder einfach in Ländern verwendet werden, wo die Luft häufig sehr feucht oder sogar an Feuchtigkeit gesättigt ist. 



   Die Erfindung betrifft nun an vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial aus Stahldrähten, aus aus solchen Stahldrähten gebildete Litzen sowie aus derartigen Litzen gebildete Kabel. Diese Einlagematerialien sind dadurch gekennzeichnet, dass die Stahldrähte mit einer Schicht aus kaltgehärtetem Nickel bzw. einer kaltgehärteten Nickellegierung versehen sind, wobei die Nickellegierung mehr als   30%,   vorzugsweise 60 bis 80% Nickel enthält. 



   Diese Schicht verleiht den Stahldrähten und den aus ihnen hergestellten Litzen und Kabeln eine verbesserte statische Korrosionsbeständigkeit und verbesserte   Ermüdungs-Korrosions-Beständigkeit.   Weiters wird durch diese Schicht die Haftung von Stahl an Kautschuk verbessert. 



   Es wurde zwar schon vorgeschlagen, verschiedene metallische Gegenstände und auch Drähte mit Nickel zu versehen, wobei man aber nicht gefunden hat, dass man durch einen kaltgehärteten Überzug aus Nickel auf 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Stahldraht zu einem Produkt gelangt, das als Einlagematerial für Kautschukgegenstände dienen kann und die genannten Verbesserungen hinsichtlich statischer Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungs-Korrosions-Beständigkeit aufweist. 



   Es wurde auch schon vorgeschlagen, rostfreie Stahldrähte mit einer weniger als   30%   Nickel enthaltenden Kupfer-Nickel-Legierung zu überziehen. Zweck dieses Überzuges ist nur, einen kathodischen Schutz auszuüben, Im übrigen käme rostfreier Stahl für Einlagematerialien für Kautschuk nicht in Frage. 



   Gemäss besonderen Ausführungsformen der Erfindung 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> a) <SEP> enthält <SEP> die <SEP> Nickellegierung <SEP> Kupfer <SEP> als <SEP> dem <SEP> Nickel <SEP> zugeordneter <SEP> Hauptlegierungsbestandteil <SEP> ; <SEP> sie <SEP> kann
<tb> auch <SEP> noch <SEP> andere <SEP> Metalle <SEP> wie <SEP> Zinn, <SEP> Kobalt, <SEP> Zink <SEP> enthalten, <SEP> diese <SEP> sind <SEP> jedoch <SEP> nicht <SEP> erforderlich <SEP> ; <SEP> 
<tb> b) <SEP> ist <SEP> die <SEP> Schicht <SEP> aus <SEP> Nickellegierung <SEP> direkt <SEP> auf <SEP> den <SEP> Stahl <SEP> aufgebracht <SEP> ;

   <SEP> man <SEP> kann <SEP> jedoch <SEP> auch <SEP> zwischen
<tb> dem <SEP> Stahl <SEP> und <SEP> dem <SEP> Nickel <SEP> oder <SEP> Nickellegierung <SEP> eine <SEP> Schicht <SEP> aus <SEP> einem <SEP> andern <SEP> Metall <SEP> oder <SEP> aus <SEP> einer
<tb> andern <SEP> Legierung <SEP> mit <SEP> hohem <SEP> Schmelzpunkt <SEP> (über <SEP> 900 <SEP> oder <SEP> 10000C), <SEP> z. <SEP> B. <SEP> eine <SEP> Kupferschicht, <SEP> anordnen <SEP> ;

   <SEP> 
<tb> c) <SEP> kann <SEP> die <SEP> Schicht <SEP> aus <SEP> Nickel <SEP> oder <SEP> einer <SEP> Nickellegierung <SEP> wahlweise <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Schicht <SEP> eines <SEP> Metalls <SEP> - <SEP> ins- <SEP> 
<tb> besondere <SEP> Kupfer- <SEP> oder <SEP> einer <SEP> Legierung- <SEP> insbesondere <SEP> Messing <SEP> - <SEP> überzogen <SEP> sein, <SEP> welche <SEP> die <SEP> Verhaftung
<tb> des <SEP> Stahldrahtes <SEP> mit <SEP> Kautschuk <SEP> verbessern <SEP> soll. <SEP> Wenn <SEP> der <SEP> Draht <SEP> mit <SEP> einer <SEP> reinen <SEP> Nickelschicht <SEP> überzogen
<tb> ist, <SEP> ist <SEP> diese <SEP> vorzugsweise <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Messingschicht <SEP> versehen <SEP> ;

   <SEP> 
<tb> d) <SEP> beträgt <SEP> die <SEP> Dicke <SEP> der <SEP> Nickelschicht <SEP> oder <SEP> Nickellegierungsschicht <SEP> zwischen <SEP> 1/50 <SEP> und <SEP> 1/5000 <SEP> und <SEP> vorzugsweise <SEP> zwischen <SEP> 1/200 <SEP> und <SEP> 1/1000 <SEP> des <SEP> Drahtdurchmessers <SEP> ; <SEP> die <SEP> Nickel- <SEP> oder <SEP> Nickellegierungsmenge <SEP> beträgt <SEP> somit <SEP> vorzugsweise <SEP> 0,5 <SEP> bis <SEP> 2,5 <SEP> Gew.-% <SEP> des <SEP> Drahtes.
<tb> 
 



   Wie bereits gesagt, soll die Schicht aus Nickel oder einer Nickellegierung des   Stahldrahtes kaltgehärtet   werden. Dieser Punkt ist aus verschiedenen Gründen besonders wichtig. 



   In erster Linie wäre, selbst wenn ein sehr feiner Draht theoretisch mit einer Schicht versehen werden kann, dieser Vorgang weder vom technischen noch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus zufriedenstellend. Vom technischen Standpunkt deshalb nicht, weil der auf seinen geringen Durchmesser zurückzuführende schwache me- chanische Widerstand des Drahtes den Überzugsvorgang sehr schwierig macht (Reissen des Drahtes, unregelmässige Dicke des Überzuges usw.). Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen wäre   dieProduktionskapazitäteiner   Überzugsreihe sehr gering und der Betrieb käme infolgedessen unter Berücksichtigung der möglichen Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes sehr teuer. Deshalb wird zweckmässig ein Draht mit einem verhältnismässig grossen Durchmesser-z.

   B. zwischen 0, 5 und 2 mm oder in der Grössenordnung von 1 mm-überzogen und anschliessend wird der Draht gezogen, wobei die Kalthärtung des die Schicht bildenden Metalls eintritt. 



   In zweiter Linie verbessert das Kalthärten der Nickel- oder Nickellegierungsschicht in Folge der dabei erzielten besseren Dichtigkeit die Beständigkeit gegen das Eindringen korrodierender Stoffe bis auf Höhe des Stahls u. zw. hauptsächlich dann, wenn der Draht veränderlichen Spannungen unterworfen wird. Die Erfahrung zeigt, dass die gehärtete Nickel- oder Nickellegierungsschicht in wirksamer Weise den Stahl schützt. Ein erfindungsgemässes Einlagematerial aus Stahldraht bietet bezüglich seiner statischen Korrosionsbeständigkeit in saurem Milieu, der Bewahrung der Verhaftung mit Kautschuk und insbesondere bezüglich seiner Lebensdauer in Abhängigkeit von Ermüdungs-Korrosionserscheinungen beträchliche Verbesserungen. 



   Schliesslich erleichtern die erfindungsgemässen ein-oder mehrfach aufgebrachten Schichten ebenso wie das Kupfer oder das Messing das Ziehen von Stahldrähten und bilden eine für die Verhaftung der Stahldrähte mit Kautschuk günstige Metallschicht. 



   Die Herstellung der mit einer Nickel- oder Nickel-Kupferlegierungsschicht überzogenen Stahldrähte umfasst die folgenden, an sich bekannten Verfahrensstufen : Kaltverformung des blanken oder des überzogenen Drahtes auf einen geeigneten Durchmesser (das   3- bis 8fache   des gewünschten Enddurchmessers), Patentieren, Überziehen des Drahtes, Ziehen bis auf den Enddurchmesser des überzogenen Drahtes, wobei es wesentlich ist, dass die Aufbringung des nickelhaltigen Überzuges vor dem Ziehen erfolgt, um diesen Überzug als Gleitmittel für das Ziehen zu verwenden, wobei er kaltgehärtet wird. 



   Die Abscheidung von Nickel kann vor oder gleichzeitig mit oder nach der Abscheidung von Kupfer erfolgen. 



  Wenn die beiden Metalle getrennt aufgebracht werden, kann die Nickel-Kupferlegierung sich durch Diffusion bei hoher Temperatur   (700   bis 10000C) von zwei einzelnen, beispielsweise elektrolytisch abgeschiedenen Schichten aus Kupfer und Nickel bilden, wobei diese Diffusion während einer Patentierung durchgeführt werden kann. Die beiden Metalle, oder mindestens eines von ihnen, können vor einer Wärmehärtung abgeschieden werden : die Schmelztemperaturen von Kupfer und Nickel und die Verfestigungstemperatur der Kupfer-Nickellegierungen liegen über derjenigen der Wärmehärtung, was offensichtlich bei Kupfer-Zinklegierungen nicht der Fall ist. 



   Die Abscheidung von Nickel auf einem blanken oder vorher verkupferten Stahldraht erfolgt auf elektrolytischem Wege. Zu diesem Zweck kann man ein 35 bis 700C warmes Nickelsulfat-chloridbad verwenden, durch 
 EMI2.2 
 
Das Kupfer kann ebenfalls auf elektrolytischem Wege abgeschieden werden u. zw. insbesondere in bekannter Weise mittels eines   Kupferzyanid-oder Kupfertartratbades.   Man kann auch gleichzeitig das Kupfer und das 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Nickel abscheiden, z. B. mittels eines Bades, das beispielsweise   Kupfer- und Nickelthiosulfat   enthält. 



   Vorzugsweise beträgt die abzuscheidende Nickelmenge etwa   10/0, bezogen   auf das Gewicht des überzogenen Stahldrahtes und allgemeiner ausgedrückt 0,5 bis   2, 50/0,   die jeweils bevorzugten Anteile an Nickel bzw. Kupfer zur Herstellung der Nickel-Kupferlegierung betragen 60 bis 80% Nickel und 40 bis 20% Kupfer. Bekanntlich sind Nickel und Kupfer in allen Verhältnissen unter Bildung einphasiger Legierungen miteinander mischbar, die im kubisch flächenzentrierten System kristallisieren. 



   Zur Herstellung eines mit einer Nickelschicht (oder einer Nickellegierungsschicht) überzogenen Drahtes, wobei dieser Überzug wieder mit einer Messingschicht überzogen ist, kann man nach der Aufbringung der Nickelschicht oder   Nickellegierungsschichtund   vor dem Ziehen des Drahtes nacheinander eine Kupfer- und eine Zinkschicht aufbringen und eine thermische Diffusion von Kupfer und Zink unter Bildung von Messing durch Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 4500C bewirken. In diesem Fall diffundiert das Kupfer praktisch nicht in das Nickel oder die Nickellegierung ein, so dass man zwei getrennte Schichten erhält, die eine auf Nickelbasis, die andere aus Messing. 



   Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Beispielen und Versuchsberichten. 



   Beispiel 1: Man stellt einen gezogenen Draht   aus kohlenstoffreichem Stahl   mit einem Kohlenstoffgehalt von   0, 70/0   und einem Durchmesser von 0, 95 mm nach der üblichen Methode her. Dieser Draht wird anschliessend gereinigt, dann in reduzierender Atmosphäre patentiert, was ihm eine saubere und   oxyd freie Oberfläche   verleiht und ihn zum erneuten Ziehen geeignet macht.

   Er erhält dann beim Durchlauf durch verschiedene Bäder aufeinanderfolgende Überzüge ; die Folge der Verfahrensschritte ist dabei die nachstehende : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> a) <SEP> Durchlauf <SEP> des <SEP> Drahtes <SEP> durch <SEP> ein <SEP> elektrolytisches <SEP> Entfettungsbad <SEP> auf <SEP> der <SEP> Basis <SEP> von <SEP> Natriumcarbonat,
<tb> b) <SEP> Durchlauf <SEP> des <SEP> Drahtes <SEP> durch <SEP> ein <SEP> Beizbad <SEP> auf <SEP> der <SEP> Basis <SEP> von <SEP> Schwefel- <SEP> und <SEP> Salzsäure,
<tb> c) <SEP> Durchlauf <SEP> durch <SEP> ein <SEP> elektrolytisches <SEP> Nickelüberzugsbad.
<tb> 



  Man <SEP> verwendet <SEP> ein <SEP> Nickelsulfamatbad, <SEP> das <SEP> 480 <SEP> g/l <SEP> Nickelsulfamat <SEP> und <SEP> 30 <SEP> g/l <SEP> Borsäure <SEP> enthält. <SEP> Der <SEP> pHWert <SEP> beträgt <SEP> etwa <SEP> 5, <SEP> 5. <SEP> Die <SEP> Kathodenstromdichte <SEP> beträgt <SEP> 20 <SEP> A/dm2. <SEP> Die <SEP> Verweilzeit <SEP> liegt <SEP> bei <SEP> etwa <SEP> 45 <SEP> sec.
<tb> d) <SEP> Spülen <SEP> des <SEP> Drahtes <SEP> mit <SEP> Leitungswasser,
<tb> e) <SEP> Durchlauf <SEP> durch <SEP> ein <SEP> elektrolytisches <SEP> Kupferüberzugsbad.
<tb> 



  Man <SEP> verwendet <SEP> ein <SEP> Kupfertartratbad, <SEP> das <SEP> 100 <SEP> g/l <SEP> Weinsäure, <SEP> 150 <SEP> g/l <SEP> Soda <SEP> und <SEP> 50 <SEP> g/l <SEP> Kupfertartrat <SEP> enthält. <SEP> Die <SEP> Kathodenstromdichte <SEP> beträgt <SEP> 3 <SEP> A/dm2. <SEP> Die <SEP> Verweilzeit <SEP> beträgt <SEP> etwa <SEP> 80 <SEP> sec,
<tb> f) <SEP> Spülen <SEP> des <SEP> Drahtes <SEP> mit <SEP> Leitungswasser,
<tb> g) <SEP> Durchlauf <SEP> durch <SEP> ein <SEP> elektrolytisches <SEP> Zinküberzugsbad.
<tb> 



  Man <SEP> verwendet <SEP> ein <SEP> Bad, <SEP> das <SEP> 100 <SEP> g/l <SEP> Zinksulfat <SEP> enthält. <SEP> Die <SEP> Kathodenstromdichte <SEP> beträgt4A/dm2 <SEP> und
<tb> die <SEP> Verweilzeit <SEP> 35 <SEP> sec,
<tb> h) <SEP> Spülen <SEP> mit <SEP> Leitungswasser.
<tb> 
 
 EMI3.2 
 der Draht während einiger Sekunden auf eine Temperatur von etwa 4500C gebracht wird. Diese Behandlung beeinfluss nicht die Nickelschicht, wandelt jedoch die Kupfer- und Zinkschichten in Messing um. 



   Schliesslich wird der überzogene Draht durch eine Reihe von Ziehdüsen auf feuchtem Wege auf einen Durchmesser von 0, 18 mm gezogen. Der fertige Draht besitzt über einer Stahlseele einen kaltgehärteten Nickelüberzug von etwa 900 mg Nickel auf 100 g Draht, wobei dieser Nickelüberzug selbst wieder mit einer etwa 70% Kupfer enthaltenden Messingschicht in einer Stärke von 400 mg auf 100 g Draht überzogen ist. 



   Fig. l zeigt in stark vergrössertem Massstab einen Schnitt durch einen so erhaltenen   Draht ; mit --1-- ist   die Stahlseele, mit --2-- der kaltgehärtete Nickelüberzug und   mit --3-- der Messingüberzug   bezeichnet, wobei die Dicke der Überzüge im Verhältnis zum Durchmesser der Stahlseele --1-- jeweils übertrieben ist. 



   Fig. 2 erläutert die Ergebnisse von Ermüdungs-Korrosionsversuchen, die einmal an mit Nickel und mit Messing überzogenen Drähten, wie sie im vorstehenden Beispiel beschrieben sind, und zum andern an den gleichen Drähten, jedoch ohne Nickelüberzug, durchgeführt wurden. Eine bestimmte Anzahl von Drähten der beiden Gruppen wurde einem Ermüdungsversuch durch wiederholtes Biegen bei   200C   und in einer feuchten Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 60% unterworfen. Die dabei angewendete Spannung beträgt 170   kg/m2.   



   Die Kurven in Fig. 2 zeigen   in Abhängigkeit von der Anzahl Biegungszyklen   den Prozentsatz an gebrochenen Drähten. 



   Die Kurve --A-- bezieht sich auf nur mit Messing überzogene Drähte. Die Kurve --B-- bezieht sich auf erst mit Nickel und dann mit Messing überzogene   Stahldrähte. Die Kurven --Cund D-- beziehen   sich auf Stahldrähte, die zuerst mit Nickel und dann mit Messing überzogen, jedoch auf etwas andere Weise unter Verwendung von Nickelsulfat-chloridbädern für die Vernickelung hergestellt wurden. 



   Wie man feststellt, erhöht die Anwesenheit von Nickel ganz eklatant die Lebensdauer der Drähte. Nach 150 000 Biegungszyklen zeigen die nur vermessingten Drähte mehr als 50% Brüche, die vernickelten Drähte weniger als 10%. Dieses Ergebnis ist rein statistisch, hergeleitet aus einer grossen Anzahl getesteter Drähte, was jede Möglichkeit eines zufälligen Irrtums ausschliesst. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Fig. 3 zeigt den Prozentgehalt an Drahtbrüchen für eine kostante Anzahl von Biegungszyklen (100 000) in
Abhänigigkeitvon der angewendeten Biegungsspannung. Wie im Falle von Fig. 2 wird der Versuchin 60% relative
Feuchtigkeit enthaltender Luft von   200C   durchgeführt. Die Kurve --A-- betrifft ebenfalls nur vermessingte
Drähte, während die   Kurve-B-mit   Nickel und Messing überzogene Drähte, wie vorstehend beschrieben, betrifft. 



   Der Vergleich der Kurven --A und   B-zeigt,   dass die Überlegenheit der mit Nickel überzogenen Drähte umso ausgeprägter ist, je geringer die Spannung ist. Die Prozentgehalte für Brüche sind bei sehr hohen Spannun- gen gleich. 



   Die nachstehende Tabelle zeigt anderseits das unterschiedliche Verhalten von Kabeln aus nurvermessingten
Stahldrähten und von Kabeln aus vernickelten und dann vermessingten Stahldrähten bei Abziehversuchen von
Kabeln. Die verwendeten Kabeln setzen sich aus 7 Litzen aus jeweils 3 Drähten mit einem Durchmesser von   0,   18 mm zusammen. Sie wurden mit Kautschuk durch Einbringen in Proben von Rohkautschuk, die dann vul- kanisiert wurden, verklebt. Die Proben wurden in   0, 50/0   Salz enthaltendes,   550C   warmes Salzwasser eingetaucht. 



   Man bestimmt in periodischen Abständen die Kraft, die erforderlich ist, um Kabel und Kautschuk zu trennen. 



   Die Ergebnisse der Messungen sind in der nachstehenden Tabelle angegeben : 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Vermessingter <SEP> Vernickelter <SEP> und <SEP> verDraht <SEP> messingter <SEP> Draht
<tb> kg <SEP> kg <SEP> 
<tb> Abreisskraft <SEP> zu <SEP> Beginn <SEP> 79 <SEP> 85
<tb> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 46 <SEP> 54
<tb> nach <SEP> 48 <SEP> h <SEP> 33 <SEP> 44
<tb> nach <SEP> 72 <SEP> h <SEP> 25 <SEP> 42
<tb> nach <SEP> 96 <SEP> h <SEP> 20 <SEP> 42
<tb> 
 
In beiden Fällen nimmt die Kraft, die zum Abreissen des Kautschuks vom Kabel erforderlich ist, allmäh- lich beim Eintauchen in warmes Salzwasser ab. Die Abnahme ist jedoch im Fall des vernickelten Drahtes stets geringer und insbesondere stabilisiert sie sich bei einem noch annehmbaren Wert. 



   Beispiel 2 : Wie in Beispiel 1 geht man von einem gezogenen Stahldraht mit einem Durchmesser von 0, 95 mm aus. Man unterwirft ihn den folgenden Verfahrensstufen : a) Durchlauf durch ein elektrolytisches Entfettungsbad, b) Durchlauf durch ein Beizbad, c) Durchlauf durch ein elektrolytisches Vernickelungsbad, wie in Beispiel 1 werden alle diese Behandlungen vor dem Patentieren des Drahtes   durchgeführt.   



   Nach Aufbringung der Nickel- und Kupferüberzüge erfolgen   gleichzeitigdie Wärmediffusion von Kupfer   und Nickel und das Patentieren des Stahldrahtes durch Erhitzen in reduzierender Atmosphäre auf eine Temperatur von   930 C.   



   Dabei erhält man einen mit einer Nickel-Kupferlegierung überzogenen patentierten Stahldraht. Dann wird der Draht auf feuchtem Wege auf einen Durchmesser von 0, 18 mm gezogen. 



   Der fertige Draht trägt auf einer Stahlseele einen   kaltgehärteten Überzug aus einer 70% igen Nickel-Kupfer-   legierung, wobei dieser Überzug etwa 1200 mg Legierung auf 100 g Draht stark ist. 



   Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen solchen Draht mit einer Stahlseele --10-- und einen   Überzug --20--   aus Nickel-Kupferlegierung. 



   Fig. 5 zeigt den Prozentgehalt an Drahtbrüchen in Abhängigkeit von der Ermüdungs-Korrosion in   200C   warmer Luft bei einer relativen Feuchtigkeit von 60% u. zw. einmal von in bekannter Weise vermessingten Drähten und zum andern von mit einer Nickel-Kupferlegierung überzogenen, vorstehend beschriebenen Drähten. Die Kurve --A-- betrifft vermessingte Drähte, die Kurve --B-- betrifft mit Nickel-Kupferlegierung überzogene Drähte. Auch hier ergibt die Anwesenheit von mit Kupfer legiertem Nickel eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer. 



   Ähnliche Versuche wurden an mit Nickel-Kupferlegierung überzogenen Drähten durchgeführt, wobei die Dicke und die Zusammensetzung des Legierungsüberzuges variierten. Im Fall einer 70% Nickel enthaltenden Legierung wird eine sehr merkliche Verbesserung der Lebensdauer bereits mit einer einem Überzug von etwa 500 mg auf 100 g Draht entsprechenden Dicke erzielt. Zweckmässig verwendet man jedoch einen doppelt oder dreifach so dicken Überzug. Von da an rechtfertigt die zusätzliche Verbesserung offenbar nicht mehr die Erhöhung der verwendeten Nickelmenge. 



   Fig. 6 zeigt den Einfluss des Nickelgehaltes der Nickel-Kupferlegierung auf die Lebensdauer. Die Kurve zeigt den Prozentgehalt an Brüchen in Abhängigkeit vom Nickelgehalt nach 250 000 Zyklen in Luft von   20 C   und einer relativen Feuchtigkeit von   60%.   Die Anwesenheit von 20% Nickel bringt bereits eine merkliche Ver- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 besserung gegenüber einem Draht mit sich, dessen Überzug kein Nickel enthält (üblicher vermessingter Draht). 



  Der optimale Bereich scheint um etwa 60 bis 80% Nickel herum zu liegen. Darüber hinaus erzielt man anscheinend keine Verbesserung mehr. Zwischen 20 und 60% variiert die Lebensdauer im gleichen Sinn wie der Nickelgehalt. Die Verwendung einer Nickel-Kupferlegierung ermöglicht somit die Verbesserung der ErmüdungsKorrosionsbeständigkeit auf wesentlich billigerem Wege wie man sie bei Verwendung einer reinen Nickelschicht erzielt, die beispielsweise mit einer Messingschicht überzogen ist. 



   Die mit einem nickelhaltigen   Überzug versehenen dünnen   Stahldrähte gemäss der Erfindung eignen sich gut zur Herstellung von zur Verstärkung von Luftreifen bestimmten Metallkabeln. Sie verleihen den Luftreifen einen erhöhten Widerstand gegen Ermüdungserscheinungen und verlängern seine Lebensdauer. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände, insbesondere für Kautschukreifen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Stahldrähten, aus aus solchen Drähten gebildeten Litzen sowie aus derartigen Litzen gebildeten Kabeln besteht und die Stahldrähte gegebenenfalls über eine Zwischenschicht aus einem Metall oder einer Legierung mithohem Schmelzpunkt (über 900 oder   IOOOOC)   mit einer Schicht aus kaltgehärtetem Nickel bzw. einer kaltgehärteten Nickellegierung versehen sind, wobei die Nickellegierung mehr als 30%, vorzugsweise 60 bis 80% Nickel enthält und wobei über der letztgenannten Schicht gegebenenfalls noch eine weitere Metallschicht angeordnet ist.

Claims (1)

  1. 2. Einlagematerial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahldrähte mit einer aus einer Kupfer-Nickellegierung bestehenden Schicht versehen sind. EMI5.1 schicht, tragen.
    4. Einlagematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahldrähte mit einer Nickel- oder Nickellegierungsschicht, deren Dicke zwischen 1/50 und 1/5000 und insbesondere zwischen 1/200 und 1/1000 des Durchmessers der Drähte beträgt, versehen sind. EMI5.2 drähte mit einer, eine zwischen 0, 5 und 2, 5% des Drahtgewischtes ausmachende Nickelmenge enthaltenden Schicht versehen sind.
AT122971A 1970-02-12 1971-02-12 An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände AT306476B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR707005091A FR2077770B1 (de) 1970-02-12 1970-02-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT306476B true AT306476B (de) 1973-04-10

Family

ID=9050565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT122971A AT306476B (de) 1970-02-12 1971-02-12 An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS518389B1 (de)
AT (1) AT306476B (de)
BE (1) BE761747A (de)
ES (1) ES388220A1 (de)
FI (1) FI52473C (de)
SE (1) SE382922B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5701634B2 (ja) * 2011-02-09 2015-04-15 株式会社ブリヂストン ゴム物品補強用ワイヤ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
FI52473C (fi) 1977-09-12
BE761747A (fr) 1971-07-19
FI52473B (de) 1977-05-31
SE382922B (sv) 1976-02-23
JPS518389B1 (de) 1976-03-16
ES388220A1 (es) 1973-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2920003C2 (de)
DE2856325C2 (de) Metalldraht-Cord aus einem mit einer kupfer- und zinkhaltigen Beschichtung versehenen Metalldraht und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2846568C3 (de) Korrosionsbeständiges beschichtetes Stahlrohr
DE3417844C2 (de) Mit Eisen-Zinklegierung elektrogalvanisiertes Stahlblech mit einer Mehrzahl von Eisen-Zinklegierung-Beschichtungen
DE2510328C2 (de) Verfahren zur Verbesserung der Korrosions-Widerstandsfähigkeit von Formkörpern aus Stahl oder Eisen
DE2230354C3 (de) Stahldraht zur haftenden Verbindung mit Gummi
DE3121172A1 (de) &#34;mit kobalt ueberzogener faden&#34;
DE112007001836T5 (de) Aluminium-Legierung zur anodischen Oxidationsbehandlung, Verfahren zur Herstellung derselben, Aluminiumbauteil mit anodischer Oxidationsbeschichtung und Plasmabearbeitungsvorrichtung
DE2818953A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit kautschuk verbindbaren verstaerkungsdrahtes
DE3726518C2 (de)
DE2809118A1 (de) Mit einer metallischen legierung ueberzogener und mit einem elastischen werkstoff verbundener formkoerper und ein verfahren zur herstellung des formkoerpers
DE616812C (de)
DE3000200A1 (de) Stahldrahtelement zur verstaerkung in gummimassen
DE3247873C2 (de)
DE2832235C3 (de) Verfahren zum direkten Verbinden von Kautschuk mit Metalloberflächen
DE3536728C2 (de) Verstärkungsmaterial für Gummiprodukte
AT306476B (de) An vulkanisiertem Kautschuk haftendes Einlagematerial für Kautschukgegenstände
DE1771162B1 (de) Verfahren zum elektrolytischen abscheiden von dichten und festhaftenden chromueberzuegen auf zirkon und zirkon legierungen
DE3432141C2 (de)
DE2416218B2 (de) Verfahren zur Herstellung galvanisch verzinnter Stahlbleche
DE3027277C2 (de) Beschichteter Stahlcord und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2106226C3 (de) Verwendung von Drähten für Verstärkungskabel von Luftreifen und Verfahren zur Herstellung dieser Drähte
CH633828A5 (de) Verfahren zur herstellung von aktiven kathoden, die sich fuer die anwendung in elektrochemischen verfahren eignen.
DE1771450A1 (de) Metallisches fadenfoermiges Netzwerk und Verfahren zur Herstellung desselben
DE1496960A1 (de) Verfahren zur Hochglanzverzinnung von Metallen