CN106034403A - 通过连续冷却热处理轮胎的钢增强元件的方法 - Google Patents

通过连续冷却热处理轮胎的钢增强元件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于热处理轮胎的钢增强元件(F)的方法，所述方法包括通过连续冷却降低增强元件温度的步骤：从奥氏体范围的初始温度经过至少一个钢转变范围至铁素体‑珠光体范围的最终温度，至少一个转变范围不同于贝氏体范围。温度降低步骤包括奥氏体微观结构至铁素体‑珠光体微观结构的转变(C2，C3)。在降低步骤的过程中严格降低增强元件的温度。在钢微观结构的转变(C2，C3)过程中，温度降低的平均速度大于或等于30℃.s‑1且小于或等于110℃.s‑1。

Description

通过连续冷却热处理轮胎的钢增强元件的方法
技术领域
本发明涉及一种用于热处理轮胎的钢增强元件的方法。
背景技术
根据现有技术已知一种用于制造轮胎的钢增强元件(例如钢丝)的方法。
所述制造方法能够从初始直径在4.5和7.5mm之间的丝线(称为线材)制造可以用于轮胎制造的丝线，特别是可以用于轮胎的增强帘布层的丝线，该丝线具有在0.08mm和0.50mm之间的直径。
首先，例如在干燥环境下拉伸主要珠光体微观结构的线材，从而将其初始直径减少至中间直径(例如等于1.3mm)。在该拉伸步骤结束时，丝线的钢具有包括数种混合相的微观结构。
接下来，将具有中间直径的丝线进行热处理从而改变钢的微观结构。在这种情况下，钢的主要珠光体微观结构得到再生。
在用金属层涂布具有中间直径的丝线之后，例如在潮湿环境下拉伸经涂布的具有中间直径的丝线，从而将其直径减少至最终直径(例如等于0.20mm)。
根据US 4 767 472已知一种用于热处理具有中间直径的丝线的方法，所述方法包括三个步骤并且通过热处理设施进行。
在丝线的行进方向上，所述热处理设施包括用于储存未处理丝线的上游装置(例如上游卷筒)、加热设备、冷却设备，和用于储存经处理丝线的下游装置(例如下游卷筒)。
在第一步骤的过程中，将丝线的温度增加至高于钢的奥氏体温度从而获得主要奥氏体微观结构。出于此目的，所述设施包括用于加热丝线的设备，所述设备包括燃气炉。
然后，在燃气炉下游进行的第二步骤中，在奥氏体稳定范围中降低丝线的温度。出于此目的，所述设施包括冷却设备，所述冷却设备包括水浴。所述浴包括温度高于80℃的基本上纯的液体水，丝线经过该液体水行进。
在所述浴下游进行的第三步骤中，在环境空气或绝热设备中使丝线的温度降低。在该暴露于环境空气的过程中，主要奥氏体微观结构转变为主要珠光体微观结构，或者在浴中预启动的该转变通过经过珠光体转变范围而继续。
然而，US 4 767 472的方法需要精确控制不同范围内的冷却速率。
确实，需要非常精确地控制奥氏体范围中的温度降低的速率从而在相对精确的预定温度下返回到转变范围。使用过高的降低速率，存在经过马氏体和/或贝氏体转变范围进行转变的风险，这将导致相对较脆的丝线，因此丝线在随后的拉伸步骤过程中不可用。使用过低的降低速率，存在获得过大量的铁素体的风险，这将导致丝线具有较低的机械性质，特别是拉伸强度。
此外，特别地考虑到再辉，需要经过转变范围而无丝线温度的较大变化。否则，产生的结构非均匀性导致钢的机械强度的损失和较差的可加工性，特别是钢较低的加工硬化能力。
发明内容
本发明的目的是更易于控制的更稳健的方法。
出于此目的，本发明的一个主题是一种用于热处理轮胎的钢增强元件的方法，所述方法包括通过如下连续冷却降低增强元件的温度的步骤：
-从钢的初始奥氏体稳定范围的初始温度，
-至钢的最终铁素体-珠光体稳定范围的最终温度，
-经过钢的至少一个转变范围，一个或多个转变范围不同于贝氏体范围，
温度降低步骤包括钢的微观结构从奥氏体微观结构至铁素体-珠光体微观结构的转变，在降低步骤过程中严格降低增强元件的温度，在钢微观结构的转变过程中温度降低的平均速率大于或等于30℃.s-1且小于或等于110℃.s-1。
根据本发明的方法相对稳健并易于控制。
确实，不同于在US 4 767 472中描述的方法和现有技术中的一些热处理方法(称为等温转变方法(对于等温热处理缩写为“TTI”))，其中钢的转变在基本上恒定的温度下进行，根据本发明的方法包括连续冷却(对于连续冷却热处理缩写为“TTRC”)。这两种类型的方法很容易被区分，特别是通过使用时间-温度图表来表示它们。TTI型方法使用TTT(时间-温度-转变)图表并且在温度降低步骤的过程中包括一次或多次速率的改变。TTRC型方法使用TRC(连续冷却转变)图表并且在温度降低步骤的过程中具有连续的速率。因此，在TTRC型方法的其它特征中，在钢微观结构转变的过程中降低增强元件的温度。
在根据本发明的方法中，一旦限定温度降低的速率，则在温度降低步骤的过程中鉴于其连续性而相对易于控制。
此外，不同于将非常大量的热量供应至增强元件从而在转变的过程中使增强元件保持在基本恒定的温度的TTI型方法，根据本发明的TTRC型方法能够降低该方法的能量消耗。
在本说明书中，由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表从大于a至小于b的数值范围(即排除了端值a和b)，而由表述“从a至b”表示的任何数值范围代表从a开始直至b的数值范围(即包括端值a和b)。
在一个实施方案中，在钢微观结构转变的过程中，温度降低的平均速率大于或等于40℃.s-1，优选大于或等于50℃.s-1，更优选大于或等于60℃.s-1，并且还更优选大于或等于70℃.s-1。
使用过低的平均降低速率不能快速地进行钢微观结构的转变。因此，获得具有不期望机械性质的钢的风险达到最小化。
在一个实施方案中，在钢微观结构转变的过程中，温度降低的平均速率小于或等于100℃.s-1，并且更优选小于或等于90℃.s-1。
使用过高的降低速率的风险是导致钢的淬火，这根据钢的期望性质是不期望的。
平均降低速率理解为意指在转变前和转变后的温度之间的摄氏度差值与进行转变所用的时间的比例。
因此，可以设想数个实施方案，在这些实施方案中平均降低速率在30℃.s-1至90℃.s-1、30℃.s-1至100℃.s-1、30℃.s-1至110℃.s-1、40℃.s-1至90℃.s-1、40℃.s-1至100℃.s-1、40℃.s-1至110℃.s-1、50℃.s-1至90℃.s-1、50℃.s-1至100℃.s-1、50℃.s-1至110℃.s-1、60℃.s-1至90℃.s-1、60℃.s-1至100℃.s-1、60℃.s-1至110℃.s-1、70℃.s-1至90℃.s-1、70℃.s-1至100℃.s-1和70℃.s-1至110℃.s-1的范围内。
在一个实施方案中，初始温度大于或等于750℃，优选大于或等于800℃，更优选大于或等于850℃。
在一个实施方案中，最终温度小于或等于650℃，优选小于或等于550℃，更优选小于或等于450℃。
因此，可以设想数个实施方案，在这些实施方案中初始温度/最终温度对为750℃/450℃、750℃/550℃、750℃/650℃、800℃/450℃、800℃/550℃、800℃/650℃、850℃/450℃、850℃/550℃、850℃/650℃。
在一个实施方案中，钢微观结构的转变在800℃至400℃，优选750℃至500℃，更优选650℃至550℃的温度范围内进行。
有利地，在钢微观结构的转变过程中，降低的温度大于30℃，优选大于50℃，更优选大于75℃，并且还更优选大于100℃。
表述“大于X℃”意指降低的温度严格大于X℃的温度范围，因此不包括X℃的值。
钢的微观结构为完全铁素体、珠光体或这些微观结构的混合结构。
因此，钢的微观结构没有马氏体和/或贝氏体。铁素体-马氏体微观结构导致在铁素体相和马氏体相之间不期望的裂隙。马氏体微观结构的延展性不足以允许丝线进行拉伸，这将使得丝线频繁地断裂。因此，优选地，一个或多个转变范围不同于马氏体范围。
贝氏体微观结构将导致相对较脆的丝线，因此丝线在随后的拉伸步骤中不可用。
通过金相观察，铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微观结构不同于另一微观结构(特别是马氏体或贝氏体微观结构)。铁素体-珠光体微观结构具有铁素体晶粒以及片状珠光体区。相反地，马氏体微观结构包括板条和/或针状物，本领域技术人员知晓如何区别所述板条和/或针状物与铁素体-珠光体微观结构和珠光体微观结构的晶粒和片层。
更优选地，钢的微观结构为完全铁素体-珠光体。
完全铁素体、珠光体或铁素体-珠光体微观结构以本领域技术人员已知的方式理解为意指钢包括的铁素体、珠光体或铁素体-珠光体相的重量分数为大于或等于98重量％的该相，相对于其它相的总百分比。
有利地，温度降低步骤包括在钢的初始稳定范围中降低增强元件的温度。
有利地，温度降低步骤包括在钢的最终稳定范围中降低增强元件的温度。
在一个实施方案中，钢微观结构通过经过至少一个转变范围而转变。
有利地，进入转变范围的温度(即限定在初始稳定范围和转变范围之间过渡的温度)大于或等于550℃，优选大于或等于600℃，更优选大于或等于650℃，还更优选大于或等于700℃。
有利地，离开转变范围的温度(即限定在转变范围和最终稳定范围之间过渡的温度)大于或等于400℃，优选大于或等于500℃，更优选大于或等于600℃，还更优选大于或等于650℃。
在一个优选的实施方案中，转变范围包括铁素体转变范围。
在一个优选的实施方案中，转变范围包括珠光体转变范围。
在一个实施方案中，在降低增强元件的温度的步骤之前，所述方法包括将增强元件的温度增加至大于或等于钢的奥氏体温度的温度的步骤。
通过将钢加热至高于钢的奥氏体温度，获得主要奥氏体或甚至完全奥氏体微观结构。
有利地，增强元件的平均行进速度严格大于40m.min-1，优选严格大于90m.min-1，更优选大于或等于200m.min-1，并且还更优选大于或等于300m.min-1。
平均速度应理解为意指增强元件的一个点的行进距离与该点行进该距离所用的时间的比例。
不同于在US 4 767 472中描述的方法和不可避免需要相对较长转变时间(例如大约数十秒)的TTI方法，在TTRC型方法中的转变可以相对较短(例如大约数秒)，这使得可以在具有减小尺寸的设施中使用较高的行进速度。
任选地，在降低增强元件温度的步骤的至少一部分过程中将热量供应至增强元件。
将热量供应至增强元件使得可以控制增强元件的温度的降低并由此获得期望的钢的微观结构。特别地，热量的供应使得可以不过快地降低温度，过快地降低温度将导致在钢的微观结构中产生不期望的相。
不同于TTI型方法的热量供应，该方法的热量供应相对较小，因为该方法的目的不是保持增强元件的温度恒定。
根据所述方法的其他任选特征：
-钢增强元件为钢丝。
-钢丝具有0.5至5.5mm，优选0.5至3mm，更优选1至2.5mm的直径。
-钢包括0.4重量％至1.2重量％，优选0.4重量％至1重量％，更优选0.4重量％至0.8重量％的碳。
本发明的另一主题为能够通过上述方法而获得的钢增强元件。
附图说明
通过阅读如下说明将更好地理解本发明，所述说明仅以非限制性实施例的方式并且参考附图给出，在附图中：
-图1为用于实施根据本发明方法的第一实施方案的热处理设施的示意图；
-图2为用于加热图1中设施的设备的示意图；
-图3为图1中设施的温度维持设备的示意图；
-图4为用于冷却图1中设施的设备的示意图；
-图5为图4中冷却设备沿V-V的横截面视图；
-图6为说明用于制造增强元件方法的各种步骤的示意图，所述方法包括根据发明的热处理方法步骤；
-图7为说明图6的热处理方法的TRC时间-温度图表；以及
-图8为根据第二实施方案的热处理设施的示意图。
具体实施方式
用于实施根据本发明方法的热处理设施的实施例
图1表示的是用于热处理轮胎的增强元件的设施的第一实施方案，由附图标记10表示。
处理设施10能够处理钢增强元件F，此处为钢丝。钢丝F具有0.5至5.5mm，优选0.7至3mm，更优选1至2.5mm的直径。
在设施10中元件F的行进方向上，从上游至下游，设施10包括用于储存元件F的上游装置12、用于加热元件F的设备14、用于维持元件F温度的设备15、用于冷却元件F的设备16和用于储存经热处理的元件F的下游装置18。
上游储存装置12和下游储存装置18各自分别包括用于储存元件F的卷筒使得可以解绕和缠绕元件F。在上游储存装置12中，元件F则连接至电势P0。
加热设备14在图2中表示。设备14使得可以在大于或等于钢的奥氏体温度的温度下加热元件F。
加热设备14包括用于将热量供应至元件F的装置20。热量供应装置20包括用于由通过元件F的焦耳效应供应热量的装置21。这些热量供应装置21包括由电流源(此处为变压器26)供电的两个导电端子22、24。每个端子22、24分别连接至相导体P1和中性导体N1。在这种情况下，每个端子22、24分别包括导电旋转滑轮23、25。布置每个端子22、24使得每个滑轮23、25在设施10操作的过程中与元件F接触。
温度维持设备15在图3中表示。设备15布置在加热设备14和冷却设备16之间，并且使得可以将元件F的温度维持于大于或等于钢的奥氏体温度的温度。
维持设备15包括用于将热量供应至元件F的装置31。热量供应装置31包括用于由通过元件F的焦耳效应供应热量的装置33。这些热量供应装置31包括由电流源(此处为变压器39)供电的两个导电端子35、37。每个端子35、37分别连接至相导体P2和中性导体N2。在这种情况下，每个端子35、37分别包括导电旋转滑轮41、43。布置每个端子35、37使得每个滑轮41、43在设施10操作的过程中与元件F接触。
设施10还包括用于挤压元件F使其紧贴端子24、35并且更具体地使其与滑轮25、41接触的装置49。此处挤压装置49包括旋转滑轮51。
冷却设备16在图4和图5中表示。
冷却设备16包括用于将热量供应至元件F的装置30和用于从元件F中提取热量至至少一个冷源(此处为两个冷源)的装置32。一个或多个冷源不同于环境空气。
热量供应装置30包括用于由通过元件F的焦耳效应供应热量的装置34。热量供应装置34包括两个导电端子36、38，所述两个导电端子36、38分别设置在元件F进入/离开冷却设备16的入口40和出口42的上游和下游。每个端子36、38分别连接至相导体P3和中性导体N3，所述中性导体N3与地面T具有相同的电势。每个端子36、38分别包括导电旋转滑轮53、55。热量供应装置34还包括电流源(此处为变压器44)，所述电流源供电至两个端子36、38。布置每个端子36、38使得每个滑轮53、55在设施10的操作过程中通过各自的滑轮53、55与元件F接触。
设施10还包括用于挤压元件F使其紧贴端子37、36并且更具体地使其与滑轮53、55接触的装置61。此处挤压装置61包括旋转滑轮63。
热量提取装置32为在元件F和一个或多个冷源之间具有对流交换的类型。
热量提取装置32包括元件F的行进室46。行进室46形成套并且相对于元件F的行进轴X具有轴对称的大致形状，在这种情况下具有圆形大致横截面。行进室46含有中间冷源48。在元件F和中间冷源48之间的热交换通过对流而发生，此处通过由于行进室46中的中间冷源48在元件F的行进方向上从上游至下游的循环引起的强制对流而发生。作为变体，冷源不包括强制对流。例如，中间冷源48包括热交换气体50。优选地，气体50选自还原气体、惰性气体和这些气体的混合物。更优选地，气体50为还原气体，此处为二氢H2。作为变体，气体50包含数种气体成分，例如H2+N2混合物。在另一变体中，气体50为氮气N2。
热量提取装置32还包括用于外部冷源54循环的室52。循环室52形成套并且相对于元件F的行进轴X具有轴对称的大致形状，在这种情况下具有圆形大致横截面。循环室52相对于行进室46在径向上位于外部并且布置于行进室46的周围。中间冷源48布置在元件F和外部冷源54之间。在中间冷源48和外部冷源54之间的热交换通过对流发生，此处通过由于循环室52中的外部冷源54在元件F的行进方向上从下游至上游的循环引起的强制对流而发生。
例如，外部冷源54包括热交换液体56，此处为水。
布置热量供应装置30和热量提取装置32使得元件F在出口42处的温度严格小于元件F在入口40处的温度。
根据本发明的热处理方法的实施例
现在将参照图6和图7在用于制造元件F的方法的背景下描述用于热处理轮胎的钢增强元件F的方法的实施例。
钢包含例如0.4重量％至1.2重量％，优选0.4重量％至1重量％，更优选0.4重量％至0.8重量％的碳。钢还可以包含特定的合金元素如Cr、Ni、Co、V，或者各种其他已知的元素(参见，例如，ResearchDisclosure 34984–"Micro-alloyed steel cord constructions for tyres"–1993年5月；Research Disclosure 34054–"High tensile strength steel cordconstructions for tyres"–1992年8月)。在此情况下，使用含有0.7％的碳的常规钢。
在热处理方法之前，在步骤100中例如在干燥环境下拉伸元件F从而将其初始直径(等于5.5mm)减少至中间直径(此处等于1.3mm)。在该拉伸步骤100结束时，元件F的钢具有包括数种混合相的微观结构。
然后进行根据本发明的热处理方法，在根据本发明的热处理方法中热处理具有中间直径的元件F从而改变钢的微观结构。在此情况下，主要珠光体微观结构得到再生。
热处理方法包括将元件F的温度从温度T0增加至大于或等于钢的奥氏体温度的温度T1的步骤200。如图7所示，该步骤从t0持续至t1并且通过加热设备14进行。
在该步骤200的至少一部分的过程中，热量由通过元件F的焦耳效应供应至元件F。在该步骤200的过程中，每个端子22、24与元件F接触。
元件F的温度以100至1000℃.s-1，优选500至950℃.s-1，更优选700至900℃.s-1的平均增加速率从T0增加至T1。此处，增加速率等于836℃.s-1。
优选地，T0小于或等于100℃，更优选小于或等于50℃。此处，T0＝20℃。优选地，T1大于或等于850℃，更优选大于或等于900℃。此处，T1＝975℃。
所述方法包括将元件F的温度维持于大于或等于温度T1的温度的步骤202。如图7所示，该步骤202从t1持续至t2并且通过温度-维持设备15进行。
作为变体，所述方法可以不包括将钢的温度维持于钢的奥氏体温度的步骤202。因此，可以设想方法不包括温度维持步骤，即在该方法中，将元件F的温度从温度T0增加至大于或等于钢的奥氏体温度的温度T1的步骤以及下文描述的降低温度的步骤连续进行。在该变体中，设施10不包括布置在加热设备14和冷却设备16之间的设备15。
然后，元件F在时间t2到达设备16的热量提取装置32的入口40。然后所述方法包括通过从初始温度T2至最终温度T3的连续冷却从而降低元件F的温度的步骤204。如图7所示，该步骤204从t2持续至t3并且通过冷却设备16进行。
在借助于热量提取装置32的实施例中，为了将温度从T2降低至T3，通过与中间冷源48接触的热对流从元件F中提取热量。
温度以大于或等于30℃.s-1的平均降低速率从T2降低至T3。有利地，温度以大于或等于40℃.s-1，优选大于或等于50℃.s-1，更优选大于或等于60℃.s-1，还更优选大于或等于70℃.s-1的平均降低速率从T2降低至T3。在该优选的实施方案中，降低的速率小于或等于110℃.s-1，优选小于或等于100℃.s-1，并更优选小于或等于90℃.s-1。
在描述的实施例中，T2大于或等于750℃，优选大于或等于800℃，更优选大于或等于850℃。此处，T2＝T1＝975℃。
在描述的实施例中，T3小于或等于650℃，优选小于或等于550℃，更优选小于或等于450℃。此处，T3＝400℃。
优选地，在借助于装置34(所述装置34由通过元件F的焦耳效应供应热量，所述元件F然后与端子36、38接触)的实施例中，在降低步骤204的至少一部分过程中，将热量供应至元件F。
在降低步骤204的过程中严格降低增强元件F的温度。
温度降低步骤204在温度维持步骤202之后，所述温度维持步骤202自身在温度增加步骤200之后。
元件F优选以严格大于40m.min-1，优选严格大于90m.min-1，更优选大于或等于200m.min-1，并且还更优选大于或等于300m.min-1的平均行进速度行进。此处，行进速度等于315m.min-1。
水的入口温度在20℃和40℃之间，此处基本上等于15℃。气体的入口温度基本上等于20℃。
然后，元件F在时间t3到达设备16的热量提取装置32的出口42。在该实施例中，由所述方法获得的元件F具有的拉伸强度Rm等于1150MPa。
在热处理方法之后，在步骤300中，用金属层(例如黄铜层)涂布具有中间直径的经热处理的元件F。
然后，在步骤400中，例如在潮湿环境下拉伸具有中间直径的经涂布的经热处理的元件F，从而将其直径降低至最终直径，例如等于0.23mm。
由此获得的元件F可以用作单个丝线用于增强轮胎帘布层或用于制造用于增强轮胎帘布层的层状帘线或股状帘线。
热处理方法已经在图7中通过表示元件F的温度随时间变化的曲线C而示出。降低步骤204将参照图7进行描述。
初始温度T2属于钢的初始稳定范围，此处为奥氏体稳定范围I，在奥氏体稳定范围I中钢具有主要奥氏体微观结构。
最终温度T3属于钢的最终稳定范围，此处为珠光体稳定范围IV，在珠光体稳定范围IV中钢具有主要珠光体微观结构。
降低步骤204包括在初始稳定范围中(此处在奥氏体稳定范围中)降低元件F的温度。该降低通过曲线C的点(t2，T2)和(t2’，T2’)之间的部分C1所示。
接下来，降低步骤204包括钢微观结构从初始范围的微观结构(此处奥氏体)至最终范围的微观结构(此处铁素体-珠光体)的转变。钢微观结构通过经过至少一个转变范围而转变。在此情况下，在点(t2’，T2’)和(t3’，T3’)之间相继经过铁素体转变范围II(曲线C的部分C2)和珠光体转变范围III(曲线C的部分C3)。钢的转变范围不同于贝氏体范围并且优选不同于马氏体范围。
钢微观结构的这种转变在800℃至400℃，优选750℃至500℃，更优选650℃至550℃的温度范围[T2’，T3’]内进行。进入铁素体转变范围II的温度T2’(即限定在初始稳定范围I和铁素体转变范围II之间过渡的温度)大于或等于550℃，优选大于或等于600℃，更优选大于或等于650℃，还更优选大于或等于700℃。离开珠光体转变范围III的温度T3’(即限定在珠光体转变范围III和最终稳定范围IV之间过渡的温度)大于或等于400℃，优选大于或等于500℃，更优选大于或等于600℃，还更优选大于或等于650℃。在此情况下，T2’＝710℃且T3’＝600℃。
在钢微观结构的这种转变的过程中，通过同时通过与中间冷源48接触的热对流从元件F中提取热量并由通过元件F的焦耳效应将热量供应至元件F而降低元件F的温度。为了降低元件F的温度，相比于供应提取更多的热量。
在钢微观结构的这种转变过程中，元件F的温度降低了例如大于30℃，优选大于50℃，更优选大于75℃，还更优选大于100℃。在此情况下，温度降低了123℃。
在这种转变的过程中，温度降低的平均速率大于或等于30℃.s-1。有利地，温度降低的平均速率大于或等于40℃.s-1，优选大于或等于50℃.s-1，更优选大于或等于60℃.s-1，并且还更优选大于或等于70℃.s-1。
在这种转变的过程中，温度降低的平均速率小于或等于110℃.s-1，优选小于或等于100℃.s-1，并且更优选小于或等于90℃.s-1。
在此情况下，温度降低的平均速率等于86℃.s-1。
接下来，降低步骤204包括在最终稳定范围中(此处在珠光体稳定范围中)降低元件F的温度。该降低通过曲线C的点(t3’，T3’)和(t3，T3)之间的部分C4所示。
将注意根据本发明的方法为连续冷却方法。因此，如图7的TRC图表所示，在温度T2和T3之间元件F的冷却速率没有突然变化。此外，在冷却设备16的入口40和出口42之间完全地进行转变。换言之，元件F在入口40下游和出口42上游离开初始稳定范围并且在入口40下游和出口42上游达到最终稳定范围。
不同于在氧化介质中(例如在环境空气中)完全或部分进行的热处理，通过在冷却设备16的入口40和出口42之间转变钢微观结构，限制或甚至避免了钢表面的氧化物的形成。
本领域技术人员能够区别如上所述的奥氏体、珠光体、贝氏体、铁素体和马氏体微观结构，特别是通过已知装置进行显微镜观察，所述已知装置例如为扫描电子显微镜(MEB)或电子背散射衍射(EBSD)。在这种观察之前可以以已知的方式进行化学蚀刻。
关于设施14的操作的特征，如设备14和16中的电流强度，中间冷源48和外部冷源54的温度，外部冷源54的流速，特别地随着元件F的尺寸(在丝线情况下，丝线的直径)和元件F的行进速度而变化。这些特征的值在本领域技术人员的能力范围之内，本领域技术人员能够通过连续测试或通过计算来确定这些特征的值。
图8所表示的是用于热处理轮胎的增强元件的设施的第二实施方案。与第一实施方案中所示相似的元件通过相同的附图标记表示。
不同于第一实施方案，根据第二实施方案的设施包括布置在加热设备14下游的数个串联的冷却设备16。
冷却设备16通过用于元件F循环的导管58连接在一起。这些导管也使得中间冷源48能够循环。冷却设备16还通过用于外部冷源54循环的导管60连接在一起。
本发明并不限制于上述实施方案。
特别地，可以设想在同一个的冷却设备中同时热处理数个增强元件。因此，数个增强元件可以通过热提取装置行进，这使得可以进一步增加总的质量生产量而不增加热处理设施的尺寸。
还可以设想数个热处理设施彼此叠加从而减少占地面积的需求。
增强元件可以不同于丝线，特别是不同于圆形横截面的丝线。
根据本发明的热处理方法可以在不同于上述制造方法的背景下进行。特别地，可以使用包括两个干拉伸步骤或两个湿拉伸步骤的制造方法。
还有可能结合上文描述或设想的不同实施方案的特征，只要这些特征彼此相容。
将注意到所述方法具有易操作性并且上述设施具有减小尺寸，这不同于US 4 767 472中的方法和设施，其中通过同时处理数十个丝线弥补设施相对低的行进速度值，才能获得高的总质量生产量，但是每个丝线的质量生产量(即单位质量生产量)较低。再者，在US 4 767 472中，当上游储存卷筒清空时，需要将每根丝线的末端连接至源于满卷筒的另一丝线。因此，需要进行与丝线数目同样多的连接操作，这使得US 4 767 472的热处理设施的操作相对复杂和繁琐。此外，需要与丝线数目同样多的卷筒，这使得US 4 767 472的热处理设施相对较大。

Claims (16)

1.用于热处理轮胎的钢增强元件(F)的方法，其特征在于所述方法包括通过如下连续冷却降低增强元件(F)温度的步骤(204)：
-从钢的初始奥氏体稳定范围(I)的初始温度(T2)，
-至钢的最终铁素体-珠光体稳定范围(IV)的最终温度(T3)，
-经过钢的至少一个转变范围(II，III)，一个或多个转变范围不同于贝氏体范围，
温度降低步骤(204)包括从奥氏体微观结构至铁素体-珠光体微观结构的转变(C2，C3)，在降低步骤(204)的过程中严格降低增强元件(F)的温度，在钢微观结构的转变(C2，C3)过程中温度降低的平均速率大于或等于30℃.s-1且小于或等于110℃.s-1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在钢微观结构的转变(C2，C3)过程中，温度降低的平均速率大于或等于40℃.s-1，优选大于或等于50℃.s-1，更优选大于或等于60℃.s-1，并且还更优选大于或等于70℃.s-1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在钢微观结构的转变(C2，C3)过程中，温度降低的平均速率小于或等于100℃.s-1，并且更优选小于或等于90℃.s-1。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中初始温度(T2)大于或等于750℃，优选大于或等于800℃，并且更优选大于或等于850℃。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中最终温度(T3)小于或等于650℃，优选大于或等于550℃，并且更优选小于或等于450℃。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中钢微观结构的转变(C2，C3)在800℃至400℃，优选750℃至500℃，更优选650℃至550℃的温度范围(T2’，T3’)中进行。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在钢微观结构的转变(C2，C3)过程中，降低的温度大于30℃，优选大于50℃，更优选大于75℃，并且还更优选大于100℃。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中温度降低步骤(204)包括在钢的初始稳定范围(I)内降低(C1)增强元件(F)的温度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中温度降低步骤(204)包括在钢的最终稳定范围(IV)内降低(C4)增强元件(F)的温度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中钢微观结构通过经过至少一个转变范围(II，III)而转变。
11.根据权利要求10所述的方法，其中转变范围(II，III)包括铁素体转变范围(II)。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中转变范围(II，III)包括珠光体转变范围(III)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在降低增强元件(F)温度的步骤之前，所述方法包括将增强元件(F)的温度增加至大于或等于钢的奥氏体温度的温度(T1)的步骤(200)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中增强元件(F)的平均行进速度严格大于40m.min-1，优选严格大于90m.min-1，更优选大于或等于200m.min-1，并且还更优选大于或等于300m.min-1。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在降低增强元件(F)温度的步骤(204)的至少一部分的过程中将热量供应至增强元件(F)。
16.用于轮胎的钢增强元件(F)，其特征在于所述钢增强元件能够通过根据前述权利要求中任一项所述的方法而获得。
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