CN105992828B - 拉制方法和由所述拉制方法制备的丝线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢丝线，所述钢丝线包括完全铁素体、珠光体或铁素体‑珠光体微结构，所述钢丝线具有以质量计的碳含量C使得0.05％≤C<0.4％，以质量计的铬含量Cr使得Cr<12％。用于拉制丝线的方法包括：从直径D至直径d’拉制丝线的第一不间断系列步骤(4001‑400m)；至少一个从直径d’至直径d拉制丝线的第二不间断系列步骤(7001‑700m)；以及至少一个在拉制丝线的第一和第二不间断系列步骤(4001‑400m,7001‑700m)之间的中间步骤，所述丝线在所述或每个中间步骤过程中具有低于或等于300℃的温度。

Description

拉制方法和由所述拉制方法制备的丝线
技术领域
本发明涉及一种用于拉制钢丝线的方法并涉及钢丝线，所述钢丝线特别地用于轮胎。
背景技术
具有胎体增强件(例如径向胎体增强件)的轮胎包括胎面、两个不可延伸的胎圈、将胎圈连接至胎面的两个胎侧和胎冠增强件，所述胎冠增强件沿周向设置在胎体增强件和胎面之间。
胎冠和/或胎体增强件包括一个或多个橡胶帘布层，其任选地由增强元件或增强体(如单独的金属丝或源自数个单独的金属丝的组件的金属帘线)而增强。金属增强体由钢制得。
胎冠增强件通常由至少两个重叠的通常被称为“工作”帘布层或“交叉”帘布层(通常为金属)的胎冠帘布层构成，设置所述胎冠帘布层的增强帘线使其在帘布层内实际上相互平行，但从一个帘布层至另一个帘布层交叉，亦即取决于所考虑轮胎的类型，相对于圆周正中平面对称或不对称地以通常在10°和45°之间的角度倾斜。交叉帘布层可以通过各种其它辅助橡胶帘布层或橡胶层补充，所述辅助橡胶帘布层或橡胶层的宽度可以根据情况而改变，并且可以包含或不包含增强体。举例而言，可以提及简单的橡胶垫，用于保护胎冠增强件的其余部分免受外部冲击或穿孔的被称为“保护”帘布层的帘布层，或者称为“环箍”帘布层的帘布层，所述“环箍”帘布层包括基本上沿着周向方向定向的增强体(被称为“零度”帘布层的帘布层)，而无论“环箍”帘布层相对于交叉帘布层在径向上位于外部还是内部。
然而，这些金属增强体显著地助长了轮胎的重量，轮胎的重量需要通过(如果可能)改进它们的机械强度来尽可能的变轻。
第一解决方案在于增加钢的元素(例如碳)的重量含量至0.9％，或甚至更多的程度，这使得可以增加丝线的机械强度，因此在增强帘布层中减少丝线的直径和/或密度，并因此使轮胎变轻。获得的变轻的轮胎，却其具有相对较差的耐久性。这是因为金属增强体由于使用相对较高的以重量计的碳含量而对疲劳和腐蚀更加敏感。
为了制造这种丝线，进行从直径D至直径d’拉制丝线的第一不间断系列步骤。然后，通过加热丝线超过钢的奥氏体化温度随后通过以可以获得钢的预定微结构的速率冷却丝线而对具有直径d’的丝线进行热处理。接着，进行从直径d’至直径d拉制丝线的第二不间断系列步骤。此外，在第二不间断系列拉制步骤之前，所述方法包括使用第一层铜然后第二层锌的连续沉积的涂布步骤，并且所述方法还包括将铜在第二层中和锌在第一层中进行热扩散的步骤。这种热扩散步骤在大约540℃下进行，这可能引起钢(特别是当钢为铁素体-珠光体的钢)的微结构的球化，并使得随后的拉制步骤在工业规模上是不可能的。
第二解决方案在于使用含有高重量含量的铬的钢，例如在EP 0 648891中所描述的。这种钢(通常称为不锈钢)由于铬在钢中的存在使得可以获得相对高的机械强度和高的抗腐蚀性。然而，由于高重量含量的铬的使用，不锈钢的成本非常高。
发明内容
本发明的目的是提供金属增强体，所述金属增强体对于疲劳和腐蚀的敏感性较低，并且所述金属增强体不是非常昂贵且在工业规模上易于拉制。
出于此目的，本发明的一个主题为一种用于拉制钢丝线的方法，所述钢丝线具有完全铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微结构，其中钢丝线具有的碳的重量含量C使得0.05％≤C<0.4％，铬的重量含量Cr使得Cr<12％，所述方法包括：
-至少一个从直径D至直径d’拉制丝线的第一不间断系列步骤，
-至少一个从直径d’至直径d拉制丝线的第二不间断系列步骤，
-一个或多个在拉制丝线的第一和第二不间断系列步骤之间的中间步骤，所述丝线在所述中间步骤或每个中间步骤的过程中具有小于或等于300℃的温度。
所用的丝线具有相对低的碳的重量含量C。因此，改善了丝的可拉制性(也就是说从相对大的直径d’获得相对小的直径d的可能性)。换句话说，相对低的碳的重量含量C允许高的真实应变ε’＝2.ln(d’/d)，这使得可以充分地加工硬化丝从而赋予丝线足够或甚至高的机械强度性质，特别是足够高的最大拉伸强度。
尽管其最大拉伸强度在某些情况下可以低于现有技术中具有较高碳的重量含量C的丝线，但是由根据本发明的方法获得的丝线对于疲劳和腐蚀的敏感性非常小，这改善了轮胎的耐久性并弥补了其最大拉伸强度的初始缺陷。
再者，可以减小丝的直径而同时保持用于增强轮胎的足够的机械强度。
具有相对低的碳的重量含量的钢的使用使得可以获得相对不昂贵的丝线(不同于不锈钢的使用)。
在中间步骤或每个中间步骤的过程中小于或等于300℃的温度使得可以避免钢的微结构的改变，例如球化，这具有阻止随后在工业规模上将丝线拉制至其最终直径的影响。
丝线的温度可以通过本领域技术人员已知的任何技术进行测量，例如通过远程测量，例如通过红外线远程测量，或者在丝线停止运行之后通过与丝线接触(例如在热电偶的帮助下)进行测量。
不间断系列拉制步骤被理解为意指使丝线连续相继通过多个拉制模具，每次通过每个拉制模具对应于一个拉制步骤。除了最后一次通过模具，每次通过模后直接通过后续模具。在不间断系列拉制步骤中，丝线除了系列中的两个拉制步骤之间的拉制步骤之外不经过任何步骤，特别热处理步骤或涂布步骤。换句话说，丝线在系列中的两个直接相继的拉制步骤之间不经过任何步骤，特别是热处理步骤或涂布步骤。
钢的微结构为完全铁素体、珠光体或这些微结构的混合。优选在直径d’的丝线上观察到这种微结构。
因此，钢的微结构没有马氏体和/或贝氏体。铁素体-马氏体微结构使得在铁素体相和马氏体相之间出现不希望的裂隙。马氏体微结构的延展性不足以允许拉制丝线，这将使得丝线过于频繁地断裂。
通过金相观察，优选在直径d’的丝线上，铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微结构不同于另一微结构(特别是马氏体或贝氏体微结构)。铁素体-珠光体微结构具有铁素体晶粒以及片状珠光体区。相反地，马氏体微结构包括板条和/或针状物，使得本领域技术人员知晓如何区别于铁素体-珠光体微结构和珠光体微结构的晶粒和片层。
更优选地，钢的微结构为完全铁素体-珠光体。
丝线由钢制成，即丝线主要地(即，大于50重量％)或完全地(100重量％)由如标准NF EN10020中限定的钢组成。根据该标准，钢为含有铁比其它任何元素多的材料，所述钢具有小于2％的碳含量并且含有其它合金元素。还根据该标准，钢任选地包括其它合金元素。
优选地，钢为如标准NF EN10020中限定的非合金钢。因此，钢除了碳和铁还包括根据标准NF EN10020定量的其它已知合金元素。
在另一实施方案中，钢为如标准NF EN10020中限定的合金钢。在该实施方案中，钢除了碳和铁之外还包括其它已知的合金元素。
还在另一实施方案中，钢为如标准NF EN10020中限定的不锈钢。因此，在该实施方案中，钢包括至少10.5重量％的铬和至多1.2重量％的碳。
优选地，在中间步骤或每个中间步骤的过程中，丝线具有小于或等于350℃并且更优选小于300℃的温度。
根据任选的特征：
-d’大于或等于0.5mm，优选大于或等于1mm并且更优选大于或等于1.3mm。直径d’通过加工硬化丝而足够大以获得高的机械性质。
-d’小于或等于2.5mm，优选小于或等于2.2mm并且更优选小于或等于2mm。直径d’足够小以允许加工硬化至丝的最终直径。
根据方法的一个任选特征，从直径D至直径d’拉制丝线的第一不间断系列步骤在干燥环境下进行。
干法拉制理解为意指丝线在气体环境(例如周围空气)中循环。优选地，在干法拉制过程中的拉制润滑剂为粉状形式。在干法拉制过程中，拉力装置(例如绞盘)曝露于周围空气中。
根据方法的另一任选特征，从直径d’至直径d拉制丝线的第二不间断系列步骤在潮湿环境下进行。
湿法拉制理解为意指丝线在液体环境(例如水溶液)中循环。优选地，在湿法拉制过程中的拉制润滑剂为液体形式。在湿法拉制过程中，拉力装置(例如绞盘)曝露与液体环境(例如水溶液)中。
在一个实施方案中，d’和d以mm表示，真实应变ε’＝2.ln(d’/d)使得ε’>3。优选ε’≤5。
在某些实施方案中，ε’≥3.5，更优选ε’≥4并且还更优选ε’≥4.5。在某些其他实施方案中，ε’≤4并且优选ε’≤3.5。
在一个实施方案中，D和d’以mm表示，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得ε≥2。优选ε≤5。
在某些实施方案中，优选在ε’≥4且更优选ε’≥4.5的那些实施方案中，D和d’以mm表示，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得ε≤3，优选ε≤2.75并且更优选ε≤2.5。
在其他实施方案中，优选在ε’≤4且更优选ε’≤3.5的那些实施方案中，D和d’以mm表示，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得ε≥3，优选ε≥3.5并且更优选ε≥4。
因此，限制丝线的拉制从直径D至直径d’使得可以在从直径d’至直径d拉制丝线的第二不间断系列步骤过程中充分地加工硬化丝线从而增强丝线的机械拉伸强度R。
优选，D和d以mm表示，真实应变εT＝2.ln(D/d)使得εT≥6.5，优选εT≥6.75并且更优选εT≥7.2。
在优选的实施方案中，εT≤8。
任选地，D大于或等于4mm，优选大于或等于5mm。
优选地，一个或多个中间步骤不包括加热钢超过其奥氏体化温度的步骤。
因此，一个或多个中间步骤不包括通常称为热处理的步骤，在热处理步骤过程中将丝线加热超过其奥氏体化温度从而获得奥氏体微结构，然后将丝线冷却从而获得预定的微结构。奥氏体化温度通常在700和900℃之间。
在一个优选的实施方案中，一个或多个中间步骤包括使用至少一个金属层涂布具有直径d’的丝线的步骤。
优选地，具有直径d’的丝线的涂布步骤选自沉积基本上纯金属的合金层的步骤、沉积第一基本上纯金属的第一层的步骤随后沉积第二基本上纯金属的第二层的步骤，以及沉积基本上纯金属的层的步骤。
基本上纯金属被理解为意指包含至少90％，优选至少95％并且优选至少99％的单个金属化学元素的金属。基本上纯金属的合金被理解为意指至少两种不同金属的混合物，每种金属基本上是纯的，并且共同构成合金的大于50重量％。因此，合金可以包含添加剂，所述添加剂根据它们的使用赋予合金特定的性质。
例如，沉积基本上纯金属的合金层的步骤可以是沉积合金层的步骤，例如黄铜或青铜。这种类型的沉积步骤通常被称为共同沉积，因为构成合金的基本上纯金属从合金的矿块同时沉积。
例如，基本上纯金属选自铜、锌、锡、铝、钴、和镍并且优选选自铜、锌和锡。
在一个优选的实施方案中，涂布具有直径d’的丝线的步骤包括沉积第一基本上纯金属的第一层的步骤随后沉积第二基本上纯金属的第二层的步骤，一个或多个中间步骤不包括每个第一和每个第二金属分别热扩散至第二和第一层的步骤。
本发明的另一主题为具有直径d(以mm表示)的钢丝线，其具有完全的铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微结构并具有碳的重量含量C使得0.05％≤C<0.4％，铬的重量含量Cr使得Cr<12％以及最大的拉伸强度R(以Mpa表示)使得R≥A+910.C–600.ln(d)，其中A＝875。
最大拉伸强度或极限拉伸强度对应于使丝线断裂所需要的力。以R表示(以MPa计)的最大拉伸强度的测量根据1984年的ISO 6892标准进行。
这种丝线对于疲劳和腐蚀不非常敏感，其不非常昂贵并且易于在工业规模上通过拉制而进行制造。
在一个实施方案中，丝线具有的碳的重量含量C使得0.07％≤C≤0.3％，优选0.1％≤C≤0.3％并且更优选0.15％≤C≤0.25％。
有利地，A＝1025，优选A＝1175并且更优选A＝1465。
有利地，R≥1500MPa，优选R≥2000MPa并且更优选R≥2500MPa。
有利地，d大于或等于0.10mm并且优选大于或等于0.12mm。
当直径d太小时，丝线的工业生产成本变得太高而与量产不相容。
有利地，d小于或等于0.40mm，优选小于或等于0.25mm，更优选小于或等于0.23mm并且还更优选小于或等于0.20mm。
当直径d太大时，丝线的柔韧性和耐久性对于丝线在轮胎的某些帘布层(特别是胎体增强件)中的使用来说太低，例如对于重型车辆类型的车辆。
本发明的另一主题为包括数个如上限定的丝线的帘线。
例如，所述帘线是分层型的帘线或成股型的帘线。
已知的是存在两种可能的技术组装丝线或线股：
或者通过缆合：在该情况下，丝线或线股由于在组装点之前和之后存在同步旋转而不经受围绕其自身轴线的捻合；
或者通过捻合：在该情况下，丝线或线股经受围绕其自身轴线的集体捻合和单独捻合，从而在每个丝线或线股上产生解捻扭矩。
本发明的另一主题为半成品元件，所述半成品元件包括橡胶基质，所述橡胶基质中嵌入至少一个如上限定的丝线。
橡胶基质包含至少一个二烯弹性体、增强填料、硫化体系和各种添加剂。
橡胶基质的二烯弹性体通常被理解为意指至少部分地(即均聚物或共聚物)从二烯单体(带有两个共轭或非共轭碳碳双键的单体)得到的弹性体。
二烯弹性体可以已知的方式分为两类：被称为“基本上不饱和的”那些和被称为“基本上饱和的”那些。特别优选地，橡胶基质的二烯弹性体选自由聚丁二烯(BR)、合成聚异戊二烯(IR)、天然橡胶(NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物组成的(基本上不饱和的)二烯弹性体的组。这种共聚物更优选地选自丁二烯/苯乙烯共聚物(SBR)、异戊二烯/丁二烯共聚物(BIR)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIR)、异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(SBIR)和这些共聚物的混合物。
橡胶基质可以含有单一一种二烯弹性体或者数种二烯弹性体的混合物，可能的是一种或多种二烯弹性体与除了二烯弹性体之外的任何类型的合成弹性体组合使用，甚至与除了弹性体之外的聚合物(例如热塑性聚合物)组合使用。
作为增强填料，优选地使用炭黑或无机填料。更特别地，通常用于轮胎中的所有炭黑，特别是HAF、ISAF和SAF型的炭黑，适合用作炭黑。作为这些炭黑的非限制性的实例可以提及N115、N134、N234、N330、N339、N347和N375炭黑。然而，炭黑当然可以作为与增强填料和特别是其他无机填料的共混物使用。这些无机填料包括二氧化硅，特别是高分散性二氧化硅，例如来自Degussa的Ultrasil 7000和Ultrasil7005二氧化硅。
最后，本领域技术人员将理解可以使用具有另一性质(特别是有机性质)的增强填料作为等同于本部分描述的增强无机填料的填料，前提是该增强填料覆盖有如二氧化硅的无机层，或者在其表面包含需要使用偶联剂从而在填料和弹性体之间形成键的官能位点，特别是羟基位点。
还可能的是取决于目标应用，将惰性(非增强)填料添加至增强填料，惰性(非增强)填料例如可用在例如在着色轮胎的胎侧或胎面中的粘土粒子、膨润土、滑石、白垩和高岭土。
橡胶基质还可以包括通常用于旨在制造轮胎的弹性体组合物中的全部或部分标准添加剂，例如增塑剂或增量油(不论增量油是芳族还是非芳族性质的)，颜料，保护剂，例如抗臭氧蜡、化学抗臭氧剂、抗氧化剂，抗疲劳剂，增强树脂，亚甲基受体(例如线型酚醛树脂)或亚甲基给体(例如HMT或H3M)，如例如在申请WO 02/10269(或US 2003/0212185)中所描述的。
橡胶基质还包括或者基于硫或者基于硫给体和/或基于过氧化物和/或基于双马来酰亚胺、硫化促进剂和硫化活化剂的硫化体系。
实际的硫化体系优选地基于硫并基于主要硫化促进剂，特别是次磺酰胺型的促进剂，例如选自2-二硫化硫醇基苯并噻唑(MBTS)、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N,N-二环己基-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-苯并噻唑基次磺酰亚胺(缩写为TBSI)和这些化合物的混合物。
本发明的另一主题是包括至少一个如上所限定的丝线的轮胎。
优选地，所述轮胎旨在用于客运车辆，选自货车、重型车辆如重载车辆(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)和越野车辆)的工业车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。更优选地，轮胎旨在用于重型车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。更优选地，轮胎旨在用于重型车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。
优选地，所述丝线旨在增强轮胎胎冠和/或胎体增强件。更优选地，所述丝线旨在增强轮胎胎体增强件。
优选地，所述轮胎用于重载车辆型的车辆，所述轮胎包括胎体增强件，所述胎体增强件包括至少一个如上限定的丝线。
附图说明
通过阅读仅以非限定性实施例的方式给出的如下说明书并通过参考附图将更好地理解本发明，在这些附图中：
-图1为垂直于根据本发明的轮胎的周向方向的横截面视图；
-图2为说明根据本发明的拉制方法的步骤的图表；
-图3为铁素体-珠光体微结构的光学显微镜视图；
-图4为铁素体-珠光体微结构的扫描电子显微镜图；以及
-图5为针状铁素体(魏氏)微结构的光学显微镜视图。
具体实施方式
根据本发明的轮胎的实施例
图1显示了包括由根据本发明的方法获得的丝线的轮胎，并且所述轮胎由通用标记10表示。
轮胎10具有由胎冠增强件14增强的胎冠12、两个侧壁16和两个胎圈18，这些胎圈18中的每一个通过胎圈线20增强。胎冠12用胎面进行覆盖，在此示意图中未示出。胎体增强件22围着每个胎圈18中的两个胎圈线20缠绕，并包括朝向轮胎10(在此处所示的轮胎10安装在轮辋26上)的外部定位的反包24。
胎体增强件22本身以已知的方式由丝线或帘线增强的至少一个帘布层构成。胎体增强件的这些丝线或帘线被称为“径向”丝线或帘线，亦即这些丝线或帘线实际上相互平行地定位并从一个胎圈延伸至另一个胎圈从而与圆周中平面(位于两个胎圈18的中间并经过胎冠增强件14的中间的垂直于轮胎的旋转轴的平面)形成80°和90°之间的角度。
胎冠增强件14包括由根据本发明的丝线或帘线增强的至少一个帘布层。在图1中以极简单方式绘制的该胎冠增强件14中，将理解本发明的丝线或帘线可以例如增强所有或一些工作胎冠帘布层，或三角胎冠帘布层(或半个帘布层)和/或保护胎冠帘布层(当使用所述三角胎冠帘布层或保护胎冠帘布层时)。除了工作帘布层和三角帘布层和/或保护帘布层之外，本发明的轮胎的胎冠增强件14当然可以包含其它胎冠帘布层，例如一个或多个环箍胎冠帘布层。
当然，轮胎10以已知的方式另外包括内部橡胶或弹性体层(通常被称为“内衬”)，所述内部橡胶或弹性体层限定了轮胎的径向内面并且旨在保护胎体增强件避免来自轮胎内部空间的空气扩散。有利地，特别是在用于重型车辆的轮胎的情况下，其还可以包括中间增强弹性体层，所述中间增强弹性体层位于胎体增强件和内层之间，旨在增强内层并且因此增强胎体增强件，并且还旨在部分地转移胎体增强件所经受的应力。
通过组装以包括嵌入了丝线或帘线的橡胶基质的半成品元件的形式存在的上述各种元件来制造轮胎。
根据本发明的帘线的实施例
在胎冠和/或胎体增强件通过帘线增强的情况下，通过组装(或者通过成缆或者通过加捻)根据本发明的数个钢丝线而制造这些帘线。
在轮胎用于选自货车、重型车辆如重载车辆(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)和越野车辆)的工业车辆、农业车辆或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆的情况下，胎冠和/或胎体增强件通过根据本发明的帘线增强，特别是选自1+3+8、1+6+11、1+6+12、2+7、3+8、3+9和3+9+15结构的分层型帘线以及3x(1+5)、(1+6)x(3+8)、(1+6)x(3+9+15)和(1+6)x(4+10+16)结构的成股帘线。可以增强胎冠和/或胎体增强件的其他帘线还描述于文献WO 2010/139583中。
在轮胎用于客运车辆的情况下，通过个据本发明的帘线，特别是选自2+1、2+2、2+4和4x3结构的帘线增强胎冠和/或胎体增强件。
根据本发明的帘线可以原位浸胶，特别地描述于文献WO 2010/139583中。
胎冠和/或胎体增强件还可以通过根据本发明的一个或多个单独的丝线增强，但所述丝线没有被组装。
根据本发明的丝线的实施例
所述丝线由钢制得。优选地，钢为如标准NF EN10020中限定的非合金钢。丝线也可以设想由标准NF EN10020中限定的合金钢或不锈钢制得。
因此所用的钢优选可以包括已知的使得可以适于钢的合金元素如例如Mn、Si、P、S、N、V、Cr、Mo、Ni、B和Co(参见，例如Research Disclosure 34984–"Micro-alloyed steelcord constructions for tyres"-1993年5月；Research Disclosure 34054–"Hightensile strength steel cord constructions for tyres"–1992年8月)。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多1.65重量％且更优选在0.3重量％和0.7重量％之间的锰，此处为0.583％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.60重量％且更优选在0.1重量％和0.3重量％之间的硅，此处为0.161％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.10重量％且更优选至多0.045重量％的磷，此处为0.0085％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.10重量％且更优选至多0.045重量％的硫，此处为0.0151％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.10重量％且更优选至多0.008重量％的氮，此处为0.0029％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.10重量％且更优选至多0.05重量％，还更优选0.02％的钒，此处为0％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.30重量％的铬。在根据标准NFEN10020的合金钢的情况下，所用的钢包括铬的重量含量Cr使得Cr<10.5％，优选Cr≤5％，更优选使得Cr≤1％，且还更优选使得Cr≤0.2％，此处为0.039％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.08重量％(包括端值)，更优选至多0.05重量％(包括端值)，还更优选至多0.02重量％(包括端值)的钼，此处为0.009％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.30重量％(包括端值)的镍，此处为0.026％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.0008重量％(包括端值)的硼，此处为0.0002％。
根据标准NF EN10020的优选的非合金钢包括至多0.3重量％(包括端值)，优选至多0.01重量％(包括端值)，更优选至多0.001重量％(包括端值)的钴，此处为0％。
上述元素的重量含量的值可以根据名为“Iron and steel-European standardsfor the determination of chemical composition的标准”FD CEN/TR 10261进行测量。
钢的微结构选自铁素体、珠光体和这些微结构的混合结构。所述丝线优选由铁素体-珠光体钢制成(在图3和图4中示出)。所用的钢包括碳C的含量(以钢的重量％计)使得0.05％≤C<0.4％。优选地，0.07％≤C≤0.3％，优选0.1％≤C≤0.3％且更优选0.15％≤C≤0.25％。
所述丝线可以涂布有金属层，所述金属层例如改善丝线的加工性质或者丝线的使用性质，帘线和或轮胎本身的加工性质或者使用性质，如粘合性、抗腐蚀性或抗老化性。所述丝线涂布有涂层，所述涂层选自基本上纯金属的合金层(例如黄铜或青铜)，第一基本上纯金属(例如铜)的第一层，所述第一层自身涂布有第二基本上纯金属(例如锌)的第二层，以及基本上纯金属(例如锌)的层。作为变体，所述丝线可以不具有金属涂层。
在以下表1中给出的是根据现有技术的丝线EDT1、EDT2和根据本发明的丝线F1、F2和F3。
表1中的实施例的丝线具有的直径d大于或等于0.10mm并且优选大于或等于0.12mm。此外表1中的实施例的丝线具有的直径d小于或等于0.40mm，优选小于或等于0.25mm，更优选小于或等于0.23mm并且还更优选小于或等于0.20mm。
表1
EDT 1 EDT 2 F1 F2 F3
C(％) 0.71 0.585 0.21 0.21 0.21
d(mm) 0.18 0.18 0.18 0.15 0.15
R(MPa) 2820 2903 2730 2798 2705
丝线F1至F3使得丝线的最大拉伸强度R(以MPa表示)为R≥A+910.C–600.ln(d)其中A＝875且d以mm表示。
应注意丝线F1至F3使得对于丝线F1至F3，A＝1025，优选A＝1175并且对于丝线F1和F2，更优选A＝1465。
应注意丝线F1至F3使得R≥1500MPa，优选R≥2000MPa并且更优选R≥2500MPa。用于拉制根据本发明的丝线的方法的实施例
图2中所示的是可以拉制上述丝线的方法的图表。
在开卷步骤100中，钢丝线开卷，所述钢丝线的初始直径D≥4，优选D≥5，此处等于5.5mm，并具有在300MPa和700MPa之间的最大拉伸强度，在此情况中R＝525MPa。所述丝线(被称为丝材)以卷的形式贮藏在拆卷机上，从所述拆卷机上采用自动开卷装置(例如开卷机)将所述丝开卷。钢微结构则是铁素体-珠光体微结构。
在丝线材的除锈步骤200中，丝线材经过进入数个连续滑轮并进入两个矫直机，所述矫直机的每一个由数个滑轮形成，每个矫直机的滑轮围着垂直于另一个矫直机的滑轮的旋转轴的轴可旋转地安装。由此去除存在于线材的表面处的被称为锈的铁氧化物的层。
在步骤300中，丝线材采用用于拉制润滑剂的助粘剂的层涂布。
步骤4001至400n的目的为将丝线的直径从初始直径D减少至中间直径d’，例如大于或等于0.5mm，优选大于或等于1mm且更优选大于或等于1.3mm，且例如小于或等于2.5mm，优选小于或等于2.2mm并且更优选小于或等于2mm。
步骤4001至400n(n从6变化至12)形成从初始直径D至中间直径d’的干法拉制丝线的第一不间断系列步骤。每个步骤4001至400n为干法拉制步骤，其中丝线经过进入直径比其上游的丝线的直径更小的模具。因此，丝线具有比模具的上游直径更小的模具的下游直径。每个模具的直径比位于上游的模具的直径更小。对于从初始直径D至中间直径d’的丝线的干法拉制的第一不间断系列步骤，真实应变限定为ε＝2.ln(D/d’)。
定位于每个模具的下游的用于拉丝线的装置(此处为拉丝绞盘)可以施加足以将丝线拉制通过每个模具的拉力。使用以粉状形式的拉制润滑剂。
在步骤600中，具有中间直径d’的丝线涂布有至少一个金属层。具有中间直径d’的丝线的涂布步骤600选自沉积基本上纯金属的合金层的步骤、沉积第一基本上纯金属的第一层的步骤随后沉积第二基本上纯金属的第二层的步骤，以及沉积基本上纯金属的层的步骤。此处，具有中间直径d’的丝线的涂布步骤600为沉积第一基本上纯金属的第一层的步骤随后沉积第二基本上纯金属的第二层的步骤的沉积步骤，此处为先沉积铜层然后沉积锌层。
步骤7001至700m(m从8变化至23)的目的在于将丝线的直径从中间直径d’减少至最终直径d并增加丝线的最大拉伸强度。
步骤7001至700m形成从中间直径d’至最终直径d的丝线的湿法拉制的第二不间断系列步骤。每个步骤7001至700m为湿法拉制步骤，其中丝线经过进入直径比模具上游的丝线的直径更小的模具。因此，丝线具有比模具的上游直径更小的模具的下游直径。每个模具的直径比位于上游的模具的直径更小。对于从中间直径d’至最终直径d的丝线的湿法拉制的不间断系列步骤，真实应变限定为ε’＝2.ln(d’/d)。
作为变体，步骤7001至700m将在干燥环境中进行。
定位于每个模具的下游的用于拉丝的装置(此处为阶梯式绞盘)可以施加足以将丝线拉制通过每个模具的拉力。拉丝装置和模具浸入拉制润滑剂的液浴中，例如文献WO2008/113481中所述。
因此拉制方法包括N个不间断系列拉制步骤，例如一个在干燥环境中，而一个在潮湿环境中。此处N＝2。因此，可能的是将拉制方法的总真实应变限定为εT＝2.ln(D/d)。
因此，所述方法包括在第一和第一不间断系列丝线拉制步骤4001-400m，7001-700m之间的一个或多个中间步骤。在这些中间步骤的一个或每个过程中，所述丝线具有小于或等于300℃的温度。此处，所述方法包括单个中间步骤，此处在涂布步骤600的过程中所述丝线具有在15℃和300℃之间并且优选在15℃和200℃之间的温度。
一个或多个中间步骤不包括将每个第一和每个第二金属分别热扩散至第二和第一层的步骤，此处铜在第二层中，锌在第一层中。
一个或多个中间步骤都不包括加热钢超过其奥氏体化温度的步骤。这种奥氏体化步骤特别地描述于"Précis de métallurgie"[Precis on metallurgy]，ISBN 2-12-260121-6以及"Atlas des courbes de transformation des aciers de fabrication"[法国制造钢的转换曲线图谱]，IRDIS，1974。
这种加热步骤在热处理过程中对于本领域技术人员是公知的，如特别地描述于"Les principes de base du traitement thermique des aciers"[钢的热处理的基本原理],André Constant和Guy Henry，ISBN 2-85330-083-8。
没有通常包括加热超过钢的奥氏体化温度的步骤和随后的冷却步骤的热处理使得可以避免相关的问题。因此，如果奥氏体化不充分，保持未再结晶带并且获得的奥氏体是非均相的，这不利于随后的拉制。如果奥氏体化过多，在随后的冷却过程中获得的微结构为针状(魏氏)铁素体，如在图5所示出的，而不是铁素体-珠光体结构。
表2中给出了根据本发明的丝线和来自现有技术的丝线的特性的不同值。
表2
EDT1 EDT2 F1 F2 F3
C(％) 0.71 0.585 0.21 0.21 0.21
d’(mm) 1 1.3 1.75 0.75 1.30
d(mm) 0.18 0.18 0.18 0.15 0.15
ε 2.6 2.8 2.3 4.0 2.9
ε' 3.6 4 4.5 3.2 4.3
εT 6.2 6.8 6.8 7.2 7.2
应注意对于丝线F1至F3，真实应变ε’＝2.ln(d’/d)使得3<ε’≤5。优选地，对于丝线F1和F3，ε’≥3.5，并且更优选对于丝线F1和F3，ε’≥4，还更优选对于丝线F1，ε’≥4.5。还应注意对于丝线F2，ε’≤4，优选ε’≤3.5。
应注意对于丝线F1至F3，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得2≤ε≤5。
还应注意对于ε’≥4的丝线(丝线F1和F3的情况)和更优选对于ε’≥4.5的丝线(丝线F1的情况)，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得对于丝线F1和F3，ε≤3，对于丝线F1优选ε≤2.75且对于丝线F1更优选ε≤2.5。
还应注意对于ε’≤4，优选ε’≤3.5的丝线(丝线F2的情况)，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得对于丝线F2，ε≥3，优选ε≥3.5且更优选ε≥4。
还应注意对于丝线F1和F2，εT≥6.5，优选εT≥6.75且更优选εT≥7.2。还应注意εT≤8。
对比测试和试验
现有技术的丝线和丝线F1、F2和F3在潮湿环境下(至少60％的相对湿度)进行的旋转弯曲试验过程中进行比较。该测试使得可以测量每个所测丝线在潮湿环境下的最大旋转弯曲耐久性应力σF*。在该测试过程中，所测丝线以预定的应力围绕其旋转轴经受105次循环。如果丝线断裂，测试以较低的应力重新开始，如果丝线没有断裂，测试以较高的应力重新开始。因此，σF*的值是逐步确定的，例如通过阶梯法。该测试的结果在下表3中给出：
表3
EDT1 EDT2 F1 F2 F3
C(％) 0.71 0.585 0.21 0.21 0.21
d(mm) 0.18 0.18 0.18 0.15 0.15
R(MPa) 2820 2903 2730 2798 2705
σ<sub>F</sub>*(MPa) <500 <500 655 711 746
在潮湿环境下，根据本发明的丝线F1至F3比现有技术的那些丝线在显著更高的应力下断裂，由此说明了本发明的一个优点。因此，尽管根据本发明的丝线F1至F3的初始拉伸强度低于丝线EDT1和EDT2的初始拉伸强度，但是丝线F1至F3的疲劳-腐蚀耐久性显著大于丝线EDT1和EDT2的疲劳-腐蚀耐久性。
本发明并不限制于上述实施方案。
实际上，除锈步骤200可以通过化学试剂(例如酸)的作用进行。

Claims (13)

1.用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，所述钢丝线(F1；F2；F3)具有完全铁素体、珠光体或铁素体-珠光体的微结构，其特征在于所述钢丝线(F1；F2；F3)具有碳的重量含量C使得0.05％≤C<0.4％，铬的重量含量Cr使得Cr<12％，所述钢为根据标准NF EN10020的钢，所述方法包括：
-至少一个从直径D至直径d’拉制丝线(F1；F2；F3)的第一不间断系列步骤(4001-400m)，直径D大于或等于4mm，直径d’大于或等于0.5mm且小于或等于2.5mm，
-至少一个从直径d’至直径d拉制丝线(F1；F2；F3)的第二不间断系列步骤(7001-700m)，直径d大于或等于0.10mm且小于或等于0.40mm，
-一个或多个在拉制丝线(F1；F2；F3)的第一和第二不间断系列步骤(4001-400m，7001-700m)之间的中间步骤，所述丝线(F1；F2；F3)在所述中间步骤或每个中间步骤过程中具有小于或等于300℃的温度，所述一个或多个中间步骤包括使用至少一个金属层涂布具有直径d’的丝线的步骤(600)，所述涂布具有直径d’的丝线的步骤选自：
-沉积基本上纯金属的合金层的步骤，以及
-沉积第一基本上纯金属的第一层的步骤随后沉积第二基本上纯金属的第二层的步骤，以及沉积基本上纯金属的层的步骤，所述一个或多个中间步骤不包括将每个第一和第二金属分别热扩散至第二和第一层的步骤。
2.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中d’和d以mm表示，真实应变ε’＝2.ln(d’/d)使得ε’≥3。
3.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中d’和d以mm表示，真实应变ε’＝2.ln(d’/d)使得ε’≤5。
4.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中D和d’以mm表示，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得ε≥2。
5.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中D和d’以mm表示，真实应变ε＝2.ln(D/d’)使得ε≤3。
6.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中D和d以mm表示，真实应变εT＝2.ln(D/d)使得εT≥6.5。
7.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中D和d以mm表示，真实应变εT＝2.ln(D/d)使得εT≥6.75。
8.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中D和d以mm表示，真实应变εT＝2.ln(D/d)使得εT≥7.2。
9.根据权利要求1所述的用于拉制钢丝线(F1；F2；F3)的方法，其中一个或多个中间步骤不包括加热钢超过其奥氏体化温度的步骤。
10.具有以mm表示的直径d并具有完全的铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微结构的钢丝线(F1；F2；F3)，其特征在于，所述钢为根据标准NF EN10020的钢，所述钢丝线(F1；F2；F3)具有碳的重量含量C使得0.05％≤C<0.4％，铬的重量含量Cr使得Cr<12％和以MPa表示的最大拉伸强度R使得R≥A+910.C–600.ln(d)其中A＝875，其中d大于或等于0.10mm且小于或等于0.40mm。
11.帘线(C1；C2)，其特征在于所述帘线(C1；C2)包括数个根据权利要求10所述的丝线(F1；F2；F3；F4)。
12.半成品元件(14，22)，其特征在于所述半成品元件(14，22)包括橡胶基质，在橡胶基质中嵌入至少一个根据权利要求10所述的丝线(F1；F2；F3)。
13.轮胎(10)，其特征在于所述轮胎(10)包括至少一个根据权利要求10所述的丝线(F1；F2；F3)。
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