EA045914B1 - STEEL CORD WITH BRASS COATING AND INCREASED IRON CONTENT ON THE SURFACE - Google Patents

STEEL CORD WITH BRASS COATING AND INCREASED IRON CONTENT ON THE SURFACE Download PDF

Info

Publication number
EA045914B1
EA045914B1 EA202390013 EA045914B1 EA 045914 B1 EA045914 B1 EA 045914B1 EA 202390013 EA202390013 EA 202390013 EA 045914 B1 EA045914 B1 EA 045914B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
brass
iron
copper
zinc
steel
Prior art date
Application number
EA202390013
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дэгуй Ся
Баосин ВАН
Original Assignee
Нв Бекаэрт Са
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
Application filed by Нв Бекаэрт Са filed Critical Нв Бекаэрт Са
Publication of EA045914B1 publication Critical patent/EA045914B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к стальному корду с латунным покрытием, используемому для армирования резиновых изделий, таких как шины, шланги, конвейерные ленты и аналогичные изделия, далее сгруппированные под названием резиновые изделия.The invention relates to a brass-coated steel cord used for reinforcing rubber products such as tires, hoses, conveyor belts and similar products, hereinafter grouped under the name rubber products.

Уровень техникиState of the art

Примечательный композит из вулканизированной резины, в котором стальные корды с латунным покрытием обеспечивают прочность и жёсткость упругой вулканизированной туфом резины, является исключительным. Этот композит играет ключевую роль в характеристиках резиновых изделий, которые используются в жёстких и экстремальных условиях, таких как шины.The vulcanized rubber composite, which uses brass-coated steel cords to provide the strength and rigidity of resilient tuff vulcanized rubber, is exceptional. This composite plays a key role in the performance of rubber products that are used in harsh and extreme conditions, such as tires.

Для того чтобы композит был прочным и долговечным, крайне важно, чтобы адгезия между низкомодульной вулканизированной резиной и высокомодульным стальным кордом была высокой с самого начала и оставалась соответствующей в течение всего срока службы резинового изделия.For a composite to be strong and durable, it is critical that the adhesion between the low modulus vulcanized rubber and the high modulus steel cord is strong from the start and remains adequate throughout the life of the rubber product.

При вулканизации стальных кордов с латунным покрытием в резинах с системой вулканизации на основе серы происходит примечательная реакция между медью в латуни и серой в резине давая в резине Cu(2.x)S, где х составляет около 0,2, вырастающий в виде дендритов, подобно дереву, в резине. Образующийся адгезионный слой имеет толщину менее 250 нм или даже менее 100 нм. Это обеспечивает изначально прочную связь. Первоначально основным оксидом на поверхности латунного слоя является оксид цинка. Этот оксид цинка замедляет реакцию меди с донорами серы во время вулканизации. Действительно, следует предотвращать рост стехиометрического Cu2S, так как это приводит к хрупким кристаллам, что приводит к более низкой начальной адгезии. После вулканизации обычно образуется некоторое количество сульфида цинка, совместно с Cu(2-x)S, в то время как слой оксида цинка вырос как промежуточный слой между сульфидом и оставшейся металлической латунью.When brass-coated steel cords are vulcanized into rubbers with a sulfur-based vulcanization system, a remarkable reaction occurs between the copper in the brass and the sulfur in the rubber, producing Cu( 2.x )S in the rubber, where x is about 0.2, growing as dendrites, like wood, in rubber. The resulting adhesion layer has a thickness of less than 250 nm or even less than 100 nm. This ensures an initially strong connection. Initially, the main oxide on the surface of the brass layer is zinc oxide. This zinc oxide slows down the reaction of copper with sulfur donors during vulcanization. Indeed, growth of stoichiometric Cu 2 S should be prevented as this results in brittle crystals, resulting in lower initial adhesion. After vulcanization, some zinc sulfide is usually formed, together with Cu( 2-x )S, while a layer of zinc oxide has grown as an intermediate layer between the sulfide and the remaining brass metal.

С другой стороны, при длительном использовании резинового изделия, в частности, в жарких и влажных условиях, этот адгезионный слой разрушается, и сцепление становится менее прочным. Одним из основных механизмов этого ухудшения является децинкификация латуни за счёт диффузии ионов цинка (Zn2+) из слоя латуни к адгезионному слою с образованием оксидов и гидроксидов цинка, что приводит к ослаблению адгезионной связи.On the other hand, with prolonged use of a rubber product, particularly in hot and humid conditions, this adhesive layer breaks down and the adhesion becomes less strong. One of the main mechanisms of this deterioration is the dezincification of brass due to the diffusion of zinc ions (Zn 2+ ) from the brass layer to the adhesion layer to form zinc oxides and hydroxides, which leads to a weakening of the adhesive bond.

Чтобы преодолеть эту проблему, органические соли на основе кобальта, такие как, например, нафтенат кобальта, стеараты кобальта или комплексы деканоата кобальта и бора добавляют в смесь для обрезинивания в дополнение к другим добавкам, таким как сажа, сера, ускорители, масла, антиоксиданты, активаторы и т.д. Смесь для обрезинивания, предназначенная для резиновой смеси, которую используют для инкапсулирования стальных кордов. Эти органические соли кобальта (1) подавляют образование слабее связывающих мостиков из сульфида цинка (ZnS) между латунью и резиной, тем самым способствуя образованию нестехиометрического дендритного сульфида меди во время формирования связи, и (2) подавляют диффузионный механизм выделения ионов цинка из латунного слоя в горячих и влажных условиях, тем самым улучшая сохранение адгезии.To overcome this problem, organic cobalt-based salts such as, for example, cobalt naphthenate, cobalt stearates or cobalt boron decanoate complexes are added to the rubber compound in addition to other additives such as carbon black, sulfur, accelerators, oils, antioxidants, activators, etc. Rubber compound intended for rubber compound used to encapsulate steel cords. These organic cobalt salts (1) inhibit the formation of weaker zinc sulfide (ZnS) bonding bridges between brass and rubber, thereby promoting the formation of non-stoichiometric dendritic copper sulfide during bond formation, and (2) inhibit the diffusion mechanism of zinc ion release from the brass layer into hot and humid conditions, thereby improving adhesion retention.

Однако добавление органических солей на основе кобальта также имеет недостатки, заключающиеся в том, что они действуют как катализатор окисления диеновых связей каучука, тем самым ускоряя старение резины, что в конечном итоге может привести к разрушению резины вблизи стального корда. Однако основным недостатком этих органических солей на основе кобальта является то, что они предположительно являются канцерогенными, и поэтому их использование все чаще и чаще ограничивается.However, the addition of cobalt-based organic salts also has the disadvantages that they act as a catalyst for the oxidation of diene bonds in the rubber, thereby accelerating the aging of the rubber, which can ultimately lead to rubber failure in the vicinity of the steel cord. However, the main disadvantage of these organic cobalt-based salts is that they are suspected of being carcinogenic and therefore their use is increasingly being restricted.

Чтобы избежать использования органических солей на основе кобальта, было предложено включать кобальт в металлической форме в покрытие латуни, а не в органической форме в резине. См., например, US 4255496 и US 4265678. Такие слои тройного сплава действительно дают очень подходящие результаты сохранения адгезии в жарких и влажных условиях. Однако они не позволили полностью удалить органические соли кобальта из резины. В недавней работе заявителя, опубликованной в WO 2011/076746, WO 2013/117248, WO 2013/117249, дополнительно предложены решения, позволяющие использовать покрытия из тройного сплава также без соединений, содержащих кобальт. Хотя с помощью этой технологии использование кобальта в шинах значительно сокращается, кобальт все ещё присутствует в металлокорде, и, таким образом, кобальт сохраняется и в производственной среде.To avoid the use of organic cobalt-based salts, it has been proposed to include cobalt in metallic form in the brass coating rather than in organic form in the rubber. See, for example, US 4,255,496 and US 4,265,678. Such ternary alloy layers do provide very favorable adhesion retention results in hot and humid conditions. However, they did not completely remove organic cobalt salts from rubber. The applicant's recent work, published in WO 2011/076746, WO 2013/117248, WO 2013/117249, further proposes solutions allowing the use of ternary alloy coatings also without cobalt-containing compounds. Although the use of cobalt in tires is significantly reduced with this technology, cobalt is still present in the steel cord and thus cobalt remains in the production environment.

Также рассматривались другие металлы покрытия вместо кобальта, такие как никель и железо (см., например, Rubber-brass bonding, Chapter 6 by W.J. van Ooij of the Handbook of Rubber Bonding, Rapra Technology Limited, page 176). Однако эти металлы считаются слишком медленно действующими в случае железа или даже слишком пассивными в случае никеля.Other coating metals instead of cobalt were also considered, such as nickel and iron (see, for example, Rubber-brass bonding, Chapter 6 by W.J. van Ooij of the Handbook of Rubber Bonding, Rapra Technology Limited, page 176). However, these metals are considered too slow-acting in the case of iron, or even too passive in the case of nickel.

Тем не менее, в US 4446198 предложено использовать тройное покрытие медь-железо-цинк вместо покрытия медь-кобальт-цинк. Известно, что определённое количество железа, попадает из стальной подложки в резину на поверхности металлокорда и способствует сохранению и усилению адгезии (см. стр. 429 Mechanism and theories of rubber adhesion - steel tire cords - an overview, W.J. van Ooij, RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY, Volume 57, page 421-456, 1984). Один из способов увеличить количество железа на поверхности стального корда состоит в том, чтобы уменьшить количество латуни, тем самым подвергая части стальной подложки воздействию резины. Однако это имеет свои ограничения, поскольку на поверхности стального корда должно оставаться достаточное количество латуни для обесHowever, US 4,446,198 suggests using a copper-iron-zinc triple plating instead of a copper-cobalt-zinc plating. It is known that a certain amount of iron gets from the steel substrate into the rubber on the surface of the steel cord and helps to maintain and enhance adhesion (see page 429 Mechanism and theories of rubber adhesion - steel tire cords - an overview, W.J. van Ooij, RUBBER CHEMISTRY AND TECHNOLOGY , Volume 57, pages 421-456, 1984). One way to increase the amount of iron on the surface of the steel cord is to reduce the amount of brass, thereby exposing parts of the steel backing to rubber. However, this has its limitations, since sufficient brass must remain on the surface of the steel cord to ensure

- 1 045914 печения адгезии.- 1 045914 adhesion cookies.

Таким образом, изобретатели поставили перед собой задачу улучшить распределение железа, чтобы обеспечить улучшенное сохранение адгезии.Thus, the inventors set out to improve the distribution of iron to provide improved adhesion retention.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Таким образом, основная цель изобретения состоит в том, чтобы преодолеть основную проблему, связанную с использованием кобальта в резиновых изделиях: во-первых, путём исключения кобальта из стального корда и, во-вторых, путём обеспечения возможности использования резиновых смесей, практически не содержащих кобальт. Другой целью изобретения является создание стальной нити с корректным распределением железа на её поверхности. Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить стальную нить, в которой профиль железа по глубине выбран в зависимости от улучшенного сохранения адгезии. Другой целью изобретения является создание стального корда, в котором некоторые или все нити имеют предпочтительный профиль железа по глубине. Ещё одной целью изобретения является создание процесса изготовления, в результате которого получается стальной корд согласно изобретению.Thus, the main objective of the invention is to overcome the main problem associated with the use of cobalt in rubber products: firstly, by eliminating cobalt from the steel cord and, secondly, by allowing the use of rubber compounds that are substantially free of cobalt . Another goal of the invention is to create a steel thread with the correct distribution of iron on its surface. Another object of the invention is to provide a steel thread in which the iron depth profile is selected depending on improved adhesion retention. Another object of the invention is to provide a steel cord in which some or all of the strands have a preferred iron depth profile. It is yet another object of the invention to provide a manufacturing process that produces the steel cord according to the invention.

В соответствии с первым аспектом изобретения представлена стальная нить с признаками преамбулы пункта 1 формулы изобретения. Стальная нить включена в стальной корд для армирования резиновых изделий, как пояснено во втором аспекте изобретения.In accordance with the first aspect of the invention, a steel thread is provided with the features of the preamble of claim 1 of the claims. A steel thread is included in a steel cord for reinforcing rubber products, as explained in the second aspect of the invention.

Стальная нить имеет диаметр d, выраженный в миллиметрах. Для целей данного изобретения диаметр d является диаметром воображаемого круга, имеющего ту же площадь поверхности, что и поперечное сечение, перпендикулярное стальной нити. Например, стальная нить может иметь круглое, круглое поперечное сечение, при этом диаметр d равен диаметру этой круглой нити.The steel thread has a diameter d, expressed in millimeters. For the purposes of this invention, the diameter d is the diameter of an imaginary circle having the same surface area as the cross section perpendicular to the steel thread. For example, a steel thread may have a round, circular cross-section, with the diameter d being equal to the diameter of that circular thread.

В качестве альтернативы нить может иметь поперечное сечение, отклоняющееся от круга, например, эллипс, правильный или неправильный многоугольник, или смешанный многоугольник, в котором существуют прямые края и изогнутые границы, как, например, первоначально круглая проволока, которая была сплющена с одной, двух и более сторон. Это всё возможные перпендикулярные поперечные сечения стальной нити, единственное требование состоит в том, чтобы они были выпуклыми.Alternatively, the thread may have a cross-section that deviates from a circle, such as an ellipse, a regular or irregular polygon, or a mixed polygon in which there are straight edges and curved boundaries, such as an originally round wire that has been flattened from one or two and more sides. These are all possible perpendicular cross-sections of the steel thread, the only requirement is that they be convex.

Стальная нить включает стальную подложку и покрытие из латуни. В настоящем изобретении термин латунь относится к сплаву, образованному медью и цинком, т.е. состоит из меди и цинка. Любой другой элемент, будь то металл или неметалл, преднамеренно (например, фосфор или железо) или непреднамеренно (например, кислород) добавленный в покрытие, не считается частью латуни.The steel thread includes a steel backing and a brass coating. In the present invention, the term brass refers to an alloy formed by copper and zinc, i.e. consists of copper and zinc. Any other element, whether metal or non-metal, intentionally (such as phosphorus or iron) or unintentionally (such as oxygen) added to the coating is not considered part of the brass.

Покрытие имеет среднюю толщину 450xd нанометров или более, что определяется общим массовым количеством меди и цинка в указанной латуни. Например, проволока диаметром 0,30 мм будет иметь среднюю толщину покрытия 135 нанометров или более. Под средним подразумевается, что толщина определяется по всей его окружности и по значительной длине (например, по длине, в 100 раз превышающей диаметр d). Другими словами, средняя толщина это общая, а не локальная мера толщины.The coating has an average thickness of 450xd nanometers or more, which is determined by the total mass amount of copper and zinc in said brass. For example, a wire with a diameter of 0.30 mm will have an average coating thickness of 135 nanometers or more. By average we mean that the thickness is determined over its entire circumference and over a significant length (for example, along a length 100 times the diameter d). In other words, the average thickness is a general and not a local measure of thickness.

Латунь имеет массовое содержание меди 61-75 массовых процентов относительно общей массы меди и цинка в латуни. Для целей данного изобретения массовый процент будет обозначаться аббревиатурой мас.%. Более предпочтительно, когда массовое процентное содержание меди превышает 62мас.%, или превышает 63 мас.%, или даже превышает 64 мас.%. Если массовое процентное содержание меди становится слишком низким, существует риск чрезмерного образования β-латуни. β-латунь представляет собой более твёрдую фазу латуни, которую труднее деформировать, чем более пластичную α-латунь, которая образуется при более высоком массовом процентном содержании меди. Когда массовое процентное содержание меди в латуни превышает 75 мас.%, существует риск образования хрупкого сульфида меди. Поэтому предпочтительно более низкое массовое процентное содержание меди, например, менее 73 мас.%, или менее 71 мас.%, или даже менее 69 мас.%, меди в латуни.Brass has a mass copper content of 61-75 mass percent relative to the total mass of copper and zinc in the brass. For the purposes of this invention, the weight percentage will be abbreviated as wt%. More preferably, the mass percentage of copper is greater than 62% by weight, or greater than 63% by weight, or even greater than 64% by weight. If the mass percentage of copper becomes too low, there is a risk of excessive β-brass formation. β-brass is a harder phase of brass that is more difficult to deform than the more ductile α-brass, which forms at a higher mass percentage of copper. When the mass percentage of copper in brass exceeds 75 wt.%, there is a risk of formation of brittle copper sulfide. Therefore, a lower weight percentage of copper is preferable, for example less than 73 wt%, or less than 71 wt%, or even less than 69 wt% copper in the brass.

Количество меди и цинка в покрытии определяют мокрыми химическими аналитическими методами. Эти методы известны специалистам в данной области техники. В этих методах отбирают и взвешивают массу стальной нити, медь и цинк удаляют со стальной подложки с помощью раствора для удаления покрытия, раствор для удаления покрытия разбавляют до стандартного объёма, и массовое содержание меди и цинка определяют посредством одной из следующих методик:The amount of copper and zinc in the coating is determined by wet chemical analytical methods. These methods are known to those skilled in the art. In these methods, a mass of steel filament is collected and weighed, copper and zinc are removed from the steel substrate using a stripping solution, the stripping solution is diluted to a standard volume, and the mass content of copper and zinc is determined by one of the following methods:

a) рентгенофлуоресцентная спектроскопия;a) X-ray fluorescence spectroscopy;

b) спектроскопия индуктивно-связанной плазмы;b) inductively coupled plasma spectroscopy;

с) атомно-абсорбционная спектроскопия.c) atomic absorption spectroscopy.

Подробности такой методики можно найти в BISFA, Internationally agreed methods for testing of steel tyre cord, статьи E11/1, E11/2 и E11/4. BISFA - это Международное бюро стандартизации искусственных волокон (The International Bureau for the Standardisation of man-made fibres).Details of such a technique can be found in BISFA, Internationally agreed methods for testing of steel tire cord, articles E11/1, E11/2 and E11/4. BISFA is the International Bureau for the Standardization of man-made fibers.

Затем массовый процент меди (0^(^00.%)) рассчитывается как:The mass percentage of copper (0^(^00.%)) is then calculated as:

масса Сиmass Si

Си(% Miiuc.i 10()-- , масса С и * масса /пSi(% Miiuc.i 10()-- , mass C and * mass /n

Если сумма масс меди и цинка на единицу массы металлокорда составляет В граммов на килограмм, то среднюю толщину покрытия t, выраженную в нанометрах, для нити с эквивалентным диаIf the sum of the masses of copper and zinc per unit mass of steel cord is B grams per kilogram, then the average coating thickness t, expressed in nanometers, for a thread with an equivalent diameter

- 2 045914 метром d можно рассчитать по формуле:- 2 045914 meter d can be calculated using the formula:

t=231,8xBxd.t=231.8xBxd.

Характеристикой стальной нити является то, что покрытие имеет необычное количество железа на верхней поверхности. Количество железа на поверхности измеряется с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, метода анализа поверхности, который широко известен под аббревиатурой XPS. Этот метод также называют ESCA, что означает электронная спектроскопия для химического анализа. Более конкретно, покрытие имеет среднее содержание железа 4 или более атомных процентов в первом слое, причём этот первый слой распространяется от поверхности нити на глубину 3 нм ниже поверхности. Содержание железа выражается в атомных процентах (ат.%) относительно общего количества железа, меди и цинка. Никакие другие элементы не должны учитываться в знаменателе.The characteristic of steel thread is that the coating has an unusual amount of iron on the top surface. The amount of iron on a surface is measured using X-ray photoelectron spectroscopy, a surface analysis technique commonly known by the acronym XPS. This technique is also called ESCA, which stands for Electron Spectroscopy for Chemical Analysis. More specifically, the coating has an average iron content of 4 or more atomic percent in the first layer, with this first layer extending from the surface of the filament to a depth of 3 nm below the surface. Iron content is expressed as atomic percentage (at%) relative to the total amount of iron, copper and zinc. No other elements should be counted in the denominator.

В XPS электроны с поверхности образца испускаются атомами поверхности после возбуждения фотонами сфокусированного рентгеновского пучка. Из распределения кинетической энергии этих фотоэлектронов можно сделать выводы относительно состава исследуемых поверхностных атомов (и их химической связи). Диаметр существенного круглого рентгеновского пучка составляет около 100 мкм. Длина волны рентгеновских фотонов соответствует длине волны К-альфа-линии алюминия. Глубина анализа составляет всего несколько нанометров ниже поверхности. Таким образом, анализируемый объём соответствует очень тонкому круглому диску. Чтобы получить профиль по глубине, поверхностные атомы распыляются с помощью пучка ионов аргона в течение стандартизированных периодов времени между рентгеновскими фотоэлектронными измерениями. Интенсивность пучка ионов аргона для распыления откалибрована таким образом, что за 10 секунд распыляется 1 нанометр альфа-железа. Для целей данного изобретения будет поддерживаться отношение времени распыления 10 секунд на нанометр поверхностного слоя. На основе кинетической энергии фотоэлектронов можно идентифицировать типы атомов на поверхности.In XPS, electrons from the surface of a sample are emitted by surface atoms after being excited by photons from a focused X-ray beam. From the kinetic energy distribution of these photoelectrons, conclusions can be drawn regarding the composition of the surface atoms under study (and their chemical bonding). The diameter of a substantial circular X-ray beam is about 100 µm. The wavelength of X-ray photons corresponds to the wavelength of the K-alpha line of aluminum. The depth of analysis is only a few nanometers below the surface. Thus, the analyzed volume corresponds to a very thin circular disk. To obtain the depth profile, surface atoms are sputtered using an argon ion beam for standardized periods of time between X-ray photoelectron measurements. The intensity of the argon ion sputtering beam is calibrated such that 1 nanometer of alpha iron is sputtered in 10 seconds. For the purposes of this invention, a spray time ratio of 10 seconds per nanometer of surface layer will be maintained. Based on the kinetic energy of the photoelectrons, the types of atoms on the surface can be identified.

Хотя XPS-анализ может легко идентифицировать различные элементы, такие как углерод, кислород, сера, для целей данного изобретения измеряются только такие металлы, как медь, цинк и железо. Поскольку количество и энергия фотоэлектронов являются соответственно мерой содержания и атомного числа атомов на поверхности, становится возможным проследить атомный процент железа, обозначенный знаком (Fe) на различных глубинах xi с индексом i (индекс '0' измеряется перед напылением, последняя точка измерения обозначена 'N' на глубине 'Δ'):Although XPS analysis can easily identify various elements such as carbon, oxygen, sulfur, for the purposes of this invention only metals such as copper, zinc and iron are measured. Since the number and energy of photoelectrons are respectively a measure of the content and atomic number of atoms on the surface, it becomes possible to trace the atomic percentage of iron, indicated by the sign (Fe) at various depths xi with index i (index '0' is measured before deposition, the last measurement point is indicated by 'N ' at depth 'Δ'):

(Нс)НН) - , , где #Fe, #Cu и #Zn представляют количество фотоэлектронов, определённое для соответствующих энергий, относящихся к этим элементам.(Hc)HH) - , , where #Fe, #Cu and #Zn represent the number of photoelectrons determined for the corresponding energies associated with these elements.

Полученный таким образом профиль по глубине (Fe)i как функция по глубине xi затем должен быть усреднён между поверхностью до глубины распыления Δ 3 нм. Предпочтительно проведение, по меньшей мере, 4 измерений на различных глубинах от поверхности до глубины 3 нм. Например, при временах распыления 0, 6, 12, 18, 24 и 30 секунд может быть определено содержание атомов железа (Fe)i, где нумерация i следующая 0, 1, 2, 3, 4 до 5. Предпочтительно глубины измерения равноудалены или, по меньшей мере, равномерно распределены. Затем среднее содержание железа получается путём интегрирования профиля железа по глубине с помощью правила трапеций и деления на глубину Δ:The thus obtained depth profile (Fe)i as a function of depth xi must then be averaged between surfaces to a sputtering depth of Δ 3 nm. It is preferable to carry out at least 4 measurements at different depths from the surface to a depth of 3 nm. For example, at spray times of 0, 6, 12, 18, 24 and 30 seconds, the content of iron atoms (Fe)i can be determined, where the i numbering is 0, 1, 2, 3, 4 to 5. Preferably, the measurement depths are equidistant or, at least evenly distributed. The average iron content is then obtained by integrating the iron profile over depth using the trapezoidal rule and dividing by the depth Δ:

Таким образом, получают указание на то, сколько атомов железа присутствует в дискообразном объёме, анализируемом рентгеновским лучом на указанной глубине.This gives an indication of how many iron atoms are present in the disk-shaped volume analyzed by the X-ray beam at a specified depth.

Хотя сфокусированный рентгеновский фотонный пучок уже усредняет множество вариаций содержания железа на поверхности из-за его относительно большого размера пучка, лучше всего проводить измерения в четырёх разных точках на поверхности стальной нити и использовать среднее из четырёх чисел, полученных как окончательное содержание железа в верхнем 3 нм слое покрытия.Although the focused X-ray photon beam already averages out many variations in surface iron content due to its relatively large beam size, it is best to take measurements at four different points on the surface of the steel filament and use the average of the four numbers obtained as the final iron content in the top 3 nm coating layer.

Сталь стальной подложки предпочтительно изготавливают из нелегированной углеродистой стали с составом в следующих пределах (все проценты являются массовыми процентами, сокращённо мас.%.):The steel substrate is preferably made from unalloyed carbon steel with a composition within the following ranges (all percentages are percentages by weight, abbreviated as wt%):

содержание углерода в диапазоне 0,60-1,20 мас.%, например 0,80-1,1 мас.%;carbon content in the range of 0.60-1.20 wt.%, for example 0.80-1.1 wt.%;

содержание марганца в диапазоне 0,10-1,0 мас.%, например 0,20-0,80 мас.%;manganese content in the range of 0.10-1.0 wt.%, for example 0.20-0.80 wt.%;

содержание кремния в диапазоне 0,10-1,50 мас.%, например 0,15-0,70 мас.%;silicon content in the range of 0.10-1.50 wt.%, for example 0.15-0.70 wt.%;

содержание серы ниже 0,03 мас.%, например ниже 0,01 мас.%;sulfur content below 0.03 wt.%, for example below 0.01 wt.%;

содержание фосфора ниже 0,03 мас.%, например, ниже 0,01 мас.%. Подвергая сталь деформационному упрочнению, подобному волочению проволоки, можно получить нити с пределом прочности при растяжении свыше 2500 МПа, или выше 3000 МПа, или даже выше 3500 МПа.the phosphorus content is below 0.03% by weight, for example below 0.01% by weight. By subjecting steel to strain hardening, similar to wire drawing, it is possible to obtain threads with a tensile strength in excess of 2500 MPa, or above 3000 MPa, or even above 3500 MPa.

- 3 045914- 3 045914

Микролегирование стали может помочь получить нити с ещё более высоким пределом прочности при растяжении. Массовые проценты содержания легирующих элементов находятся в следующих пределах: хром: 0,10-1,0 мас.%; никель: 0,05-2,0 мас.%, кобальт: 0,05-3,0 мас.%; ванадий: 0,05-1,0 мас.%; молибден: 0,05-0,60 мас.%; медь: 0,10-0,40 мас.%; бор: 0,001-0,010 мас.%; ниобий: 0,001-0,50 мас.%; титан: 0,001-0,50 мас.%; сурьма: 0,0005-0,08 мас.%; кальций: 0,001-0,05 мас.%; вольфрам: например, в количестве около 0,20 мас.%; цирконий: например, в количестве 0,01-0,10 мас.%; алюминий: предпочтительно в количествах менее 0,035 мас.%, например, менее 0,015 мас.%, например, менее 0,005 мас.%; азот: в количестве менее 0,005 мас.%; редкоземельные металлы (мас.%. РЗМ): в количестве 0,010-0,050 мас.%.Microalloying steel can help produce threads with even higher tensile strength. The mass percentages of alloying elements are within the following limits: chromium: 0.10-1.0 wt.%; nickel: 0.05-2.0 wt.%, cobalt: 0.05-3.0 wt.%; vanadium: 0.05-1.0 wt.%; molybdenum: 0.05-0.60 wt.%; copper: 0.10-0.40 wt.%; boron: 0.001-0.010 wt.%; niobium: 0.001-0.50 wt.%; titanium: 0.001-0.50 wt.%; antimony: 0.0005-0.08 wt.%; calcium: 0.001-0.05 wt.%; tungsten: for example, in an amount of about 0.20% by weight; zirconium: for example, in an amount of 0.01-0.10 wt.%; aluminum: preferably in amounts less than 0.035 wt.%, for example less than 0.015 wt.%, for example less than 0.005 wt.%; nitrogen: in an amount less than 0.005 wt.%; rare earth metals (wt.%. REM): in an amount of 0.010-0.050 wt.%.

Микролегирование позволяет достичь предела прочности при растяжении свыше 3500 МПа, выше 3700 и даже до 4000 МПа и выше.Microalloying makes it possible to achieve tensile strength above 3500 MPa, above 3700 and even up to 4000 MPa and above.

В качестве альтернативного подхода можно использовать низкоуглеродистые стали, подвергнутые глубокой вытяжке для достижения достаточного предела прочности при растяжении. В этом случае типичные составы стали имеют содержание углерода менее 0,20 мас.%. Примером может служить содержание углерода в диапазоне 0,04-0,08 мас.%, содержание кремния 0,166 мас.%, содержание хрома 0,042 мас.%, содержание меди 0,173 мас.%, содержание марганца 0,382 мас.%, содержание молибдена. 0,013 мас.%, содержание азота 0,006 мас.%, содержание никеля 0,077 мас.%, содержание фосфора 0,007 мас.%, содержание серы 0,013 мас.%, все проценты являются массовыми процентами. Предел прочности при растяжении этих нитей значительно ниже: выше 1200 МПа или даже выше 1400 МПа, но они имеют меньший углеродный след за счёт исключения промежуточных термообработок.An alternative approach is to use low carbon steels that have been deep drawn to achieve sufficient tensile strength. In this case, typical steel compositions have a carbon content of less than 0.20 wt.%. An example would be carbon content in the range of 0.04-0.08 wt.%, silicon content 0.166 wt.%, chromium content 0.042 wt.%, copper content 0.173 wt.%, manganese content 0.382 wt.%, molybdenum content. 0.013 wt.%, nitrogen content 0.006 wt.%, nickel content 0.077 wt.%, phosphorus content 0.007 wt.%, sulfur content 0.013 wt.%, all percentages are percentage by weight. The tensile strength of these threads is significantly lower: above 1200 MPa or even above 1400 MPa, but they have a lower carbon footprint due to the elimination of intermediate heat treatments.

В дополнительно усовершенствованном первом осуществлении количество железа, обнаруженного в этом дискообразном объёме, составляет, по меньшей мере, 4 атомных процента железа или даже 5 атомных процентов железа. В любом случае оно никогда не превышает 10 атомных процентов и, возможно, ниже 7,5 атомных процентов.In a further improved first embodiment, the amount of iron found in this disc-shaped volume is at least 4 atomic percent iron or even 5 atomic percent iron. In any case, it never exceeds 10 atomic percent and is possibly below 7.5 atomic percent.

Преимущество повышенного содержания железа на поверхности состоит в том, что сохранение адгезии в жарких и влажных условиях улучшается с соединениями, не содержащими кобальта, а также с используемыми в настоящее время соединениями, содержащими кобальт.The advantage of increased iron content on the surface is that adhesion retention in hot and humid conditions is improved with cobalt-free compounds as well as with currently used cobalt-containing compounds.

Предпочтительно, чтобы содержание железа неуклонно увеличивалось с увеличением глубины измерения от уже высокого уровня в первом слое. Согласно второму осуществлению, среднее содержание железа во втором слое, проходящем от поверхности до глубины 9 нанометров ниже поверхности, превышает 5 атомных процентов или даже превышает 6 атомных процентов.Preferably, the iron content increases steadily with increasing measurement depth from the already high level in the first layer. According to a second embodiment, the average iron content in the second layer extending from the surface to a depth of 9 nanometers below the surface is greater than 5 atomic percent or even greater than 6 atomic percent.

При распылении до глубины 20 нанометров ниже поверхности нити - третий слой - латунное покрытие имеет среднее содержание железа 6, 8 или 10 атомных процентов или более, третье осуществление.When sprayed to a depth of 20 nanometers below the surface of the filament - the third layer - the brass coating has an average iron content of 6, 8 or 10 atomic percent or more, third implementation.

Согласно четвёртому осуществлению, среднее содержание железа в этом третьем слое составляет менее 20 атомных процентов железа, или менее 15 ат.%, или даже менее 13 ат.%, или менее 11 ат.%, относительно суммы атомов железа, цинка и меди, обнаруженных в третьем слое. Действительно, слишком высокое содержание железа может привести к недостатку латуни, которая в конечном итоге необходима для создания адгезии. Оказалось, что концентрация железа 8-11 ат.% в третьем слое (0 до 20 нм) обеспечивает наилучший баланс адгезии. Хотя значение, превышающее 11 ат.%, приводит к повышенному сохранению адгезии в жарких и влажных условиях, начальная адгезия менее удовлетворительна. Значение ниже 8% приводит к соответствующей начальной адгезии, но ниже чем оптимальное увеличение адгезии в жарких и влажных условиях.According to the fourth embodiment, the average iron content in this third layer is less than 20 atomic percent iron, or less than 15 at.%, or even less than 13 at.%, or less than 11 at.%, relative to the sum of the iron, zinc and copper atoms found in the third layer. Indeed, too high an iron content can lead to a lack of brass, which is ultimately needed to create adhesion. It turned out that an iron concentration of 8-11 at.% in the third layer (0 to 20 nm) provides the best adhesion balance. Although values greater than 11 at.% result in improved adhesion retention under hot and humid conditions, initial adhesion is less satisfactory. A value below 8% results in adequate initial adhesion, but less than optimal adhesion gain in hot and humid conditions.

Баланс между железом и латунью является чувствительным: слишком много латуни на стальном корде может привести к другим проблемам поддержания адгезии, поэтому лучше всего, чтобы средняя толщина латуни оставалась ниже 1350xd или менее, при этом d является диаметром нити в миллиметрах. Например, средняя толщина может оставаться ниже 1200xd или менее или даже ниже 1000xd или менее.The balance between iron and brass is sensitive: too much brass on the steel cord can lead to other adhesion maintenance problems, so it is best to keep the average brass thickness below 1350xd or less, with d being the diameter of the strand in millimeters. For example, the average thickness may remain below 1200xd or less or even below 1000xd or less.

В другом осуществлении железо дополнительно тонко диспергировано внутри латунного покрытия. Способ убедиться в этом состоит в том, чтобы анализировать поверхность нити сканирующим электронным микроскопом, работающим в режиме обратного рассеяния электронов (BSE). Эти электроны упруго рассеиваются (отражаются) от ядер исследуемой поверхности и указывают на среднюю атомную массу исследуемых атомов поверхности. Более тяжёлые элементы, такие как медь и цинк, более эффективно возвращают электроны, чем более лёгкие атомы, такие как железо. Поэтому участки поверхности нити с латунным покрытием, которые являются более толстыми, будут казаться более светлыми в сером тоне, чем тонкие латунные покрытия на голой стальной поверхности, которые, следовательно, будут казаться более тёмными.In another embodiment, the iron is further finely dispersed within the brass coating. The way to verify this is to analyze the surface of the filament with a scanning electron microscope operating in backscattering electron (BSE) mode. These electrons are elastically scattered (reflected) from the nuclei of the surface under study and indicate the average atomic mass of the surface atoms under study. Heavier elements such as copper and zinc are more efficient at returning electrons than lighter atoms such as iron. Therefore, areas of the surface of a brass-plated thread that are thicker will appear lighter in gray tone than thin brass coatings on a bare steel surface, which will therefore appear darker.

Теперь при анализе поверхности нити в режиме BSE на покрытии будут видны чередующиеся тонкие латунные полосы и толстые латунные полосы, ориентированные по длине стальной нити. Толстые латунные полосы, содержащие больше меди и цинка, чем железа, кажутся относительно более светлыми, чем тонкие латунные полосы, на которых больше атомов железа. Таким образом, в контексте данного изобретения термины светлее и темнее следует понимать как связанные друг с другом точно так же,Now, when analyzing the surface of the thread in BSE mode, alternating thin brass strips and thick brass strips, oriented along the length of the steel thread, will be visible on the coating. Thick brass strips, which contain more copper and zinc than iron, appear relatively lighter than thin brass strips, which have more iron atoms. Thus, in the context of this invention, the terms lighter and darker should be understood to be related to each other in the same way,

- 4 045914 как термины тонкий и толстый. Даже неопытный оператор электронного микроскопа легко сможет настроить электронный пучок для получения максимального контраста BSE на поверхности нити.- 4 045914 as the terms thin and thick. Even an inexperienced electron microscope operator can easily adjust the electron beam to obtain maximum BSE contrast on the filament surface.

Особенностью этого осуществления является то, что в указанных толстых латунных полосах, по меньшей мере, на поверхности присутствует железо. Среднее содержание железа составляет, по меньшей мере, 4 атомных процента или более относительно общего количества железа, меди и цинка. Среднее значение берётся для верхних 3 нанометров от поверхности толстой латунной полосы.A feature of this embodiment is that in said thick brass strips, iron is present at least on the surface. The average iron content is at least 4 atomic percent or more relative to the total amount of iron, copper and zinc. The average value is taken for the top 3 nanometers from the surface of the thick brass strip.

В этом случае количество железа определяется с помощью сканирующей Оже-электронной спектроскопии (AES), которая позволяет проводить зондирование поверхности в очень узком пространстве (около размера падающего электронного пучка, т.е. диаметр 100 нм) на очень малой глубине: для рассматриваемых элементов это около 0,5 нм. Как и при измерении XPS, профиль по глубине создаётся путём последовательного отделения верхнего слоя путём распыления атомов с помощью ионов аргона. Путём последующего интегрирования профиля железа с помощью правила трапеций и деления на общую глубину профиля можно определить среднее содержание железа.In this case, the amount of iron is determined using scanning Auger electron spectroscopy (AES), which makes it possible to probe the surface in a very narrow space (about the size of the incident electron beam, i.e. 100 nm diameter) at a very shallow depth: for the elements in question this about 0.5 nm. As with XPS measurements, the depth profile is created by sequentially separating the top layer by sputtering atoms using argon ions. By then integrating the iron profile using the trapezoidal rule and dividing by the total depth of the profile, the average iron content can be determined.

Альтернативно, среднее содержание железа, обнаруженное в верхнем 3 нм слое толстых латунных полос, равно 6 атомным процентам или более относительно общего количества железа, меди и цинка.Alternatively, the average iron content found in the top 3 nm layer of the thick brass strips is 6 atomic percent or more relative to the total amount of iron, copper and zinc.

Дополнительно и в качестве альтернативы среднее содержание железа, обнаруженное на глубине в пределах верхних 9 нанометров от поверхности указанной толстой латунной полосы, равно или превышает 8 атомных процентов или более относительно общего количества железа, меди и цинка.Additionally and alternatively, the average iron content detected at a depth within the upper 9 nanometers from the surface of said thick brass strip is equal to or greater than 8 atomic percent or more relative to the total amount of iron, copper and zinc.

Согласно второму аспекту изобретения предложен стальной корд. Стальной корд состоит из одной, двух или более нитей, соединённых вместе. Стальные нити соответствуют одному или нескольким ранее описанным осуществлениям.According to a second aspect of the invention, a steel cord is provided. Steel cord consists of one, two or more strands joined together. The steel threads correspond to one or more of the previously described embodiments.

В другом предпочтительном осуществлении изобретения стальной корд состоит из одной нити. Такая одиночная нить может использоваться в шине, например, в области борта для армирования борта или в области брекера в качестве усиления жёсткости брекера (моноволокно). Такие мононити могут быть изготовлены большего диаметра, например, 0,25-0,70 мм, например, 0,30-0,35 мм, для армирования брекера шины или диаметром 0,70 до 2,10 мм для армирования бортов. Альтернативно одинарная стальная нить согласно изобретению также может быть использована в качестве армирующей оплётки шланга.In another preferred embodiment of the invention, the steel cord consists of a single thread. This single thread can be used in the tire, for example in the bead area for bead reinforcement or in the belt area as a reinforcement for the belt (monofilament). Such monofilaments can be made with a larger diameter, for example, 0.25-0.70 mm, for example, 0.30-0.35 mm, for reinforcing the tire breaker, or with a diameter of 0.70 to 2.10 mm for reinforcing the beads. Alternatively, the single steel thread according to the invention can also be used as the reinforcing braid of the hose.

Термин включающий означает, что, помимо стальных нитей, со стальными нитями могут быть смешаны другие не стальные нити, такие как арамидные волокна или волокна из полиэтилена высокой плотности. Альтернативно стальной корд может также состоять исключительно из стальных нитей.The term including means that, in addition to steel threads, other non-steel threads such as aramid fibers or high-density polyethylene fibers may be mixed with the steel threads. Alternatively, the steel cord may also consist solely of steel threads.

Стальные корды собираются в соответствии с методиками известного уровня техники, известными как таковые:The steel cords are assembled in accordance with prior art techniques known as:

а) однослойный корд, такой как nxd, в котором n нитей каждая диаметром d скручены вместе с направлением свивки и шагом свивки, формирующими корд, n может быть 2-5, максимум 6, a d варьируется в интервале 0,10-0,50 мм. Возможно, нити деформированы, чтобы получить открытый корд, в котором нити образуют отдельные спирали, которые слабо соприкасаются друг с другом. Типовым является открытый корд 3x0,30;a) single-ply cord, such as nxd, in which n strands each of diameter d are twisted together with the lay direction and lay pitch forming the cord, n can be 2-5, maximum 6, and d varies in the range of 0.10-0.50 mm . It is possible that the threads are deformed to create an open cord in which the threads form individual spirals that are in weak contact with each other. Typical is 3x0.30 open cord;

б) в многослойных кордах слои наматываются с определёнными длиной и шагом вокруг сердечника, который может быть одиночной нитью или отдельным пучком. Они обычно обозначаются как серденик+mxd, где сердечник является, например, равным nxd нитей или одной нитью диаметром d. Примеры: 1+6, т.е. 0,32+6x0,30 или 3+9 например, 3x0,22+9x0,20 или трехслойный корд, такой как (3+9+15)x0,175, в котором все нити имеют одинаковый диаметр. Когда направление свивки и шаг свивки всех слоев равны друг другу, нити образуют компактную конфигурацию, известную как компактный корд, т.е. 27x0,175 мм.b) in multi-layer cords, the layers are wound with a certain length and pitch around the core, which can be a single thread or a separate bundle. They are usually denoted as core+mxd, where the core is, for example, equal to nxd threads or one thread with diameter d. Examples: 1+6, i.e. 0.32+6x0.30 or 3+9 for example 3x0.22+9x0.20 or a three-ply cord such as (3+9+15)x0.175 in which all the threads have the same diameter. When the lay direction and lay pitch of all layers are equal to each other, the yarns form a compact configuration known as a compact cord, i.e. 27x0.175 mm.

в) когда различные нити объединяются и скручивают друг вокруг друга, получается многожильный корд типа MxN, например, типа 4x(1+6), в котором 4 нити из 7 нитей скручены вместе с шагом и направлением свивки корда. Когда направление свивки пучка противоположно направлению свивки корда, т.е. пучок в направлении s и корд в направлении Z это называется обычной свивкой. Когда направление свивки корда и внешних пучков одинаково, это называется свивкой Ланга. Последние корды могут достигать гораздо большего удлинения;c) when different strands are combined and twisted around each other, a multi-strand cord of MxN type is obtained, for example, type 4x(1+6), in which 4 strands out of 7 strands are twisted together with the pitch and lay direction of the cord. When the direction of the bundle lay is opposite to the direction of the cord lay, i.e. the bundle in the s direction and the cord in the z direction is called ordinary lay. When the direction of lay of the cord and external bundles is the same, it is called Lang lay. The latter cords can reach much higher elongations;

г) особым видом многожильного корда является корд, состоящий из двух пучков L и Т, имеющих как минимум разный шаг свивки. Скрученная прядь Т (скрученная) имеет более короткий шаг свивки, чем шаг свивки пряди L (длинная свивка), последняя, например, имеет почти бесконечный шаг свивки. Две пряди скручиваются друг с другом с шагом и направлением свивки корда. В особенно предпочтительном осуществлении прядь Т имеет шаг и направление свивки, которые равны шагу и направлению свивки корда. Особенно предпочтительными примерами являются 2+2, 2+3, 2+4, 3+2, 3+3, где первая цифра относится к количеству нитей в L: пряди, а вторая цифра относится к количеству нитей в Т пряди.d) a special type of multi-core cord is a cord consisting of two bundles L and T, having at least different lay pitches. A twisted strand T (twisted) has a shorter lay pitch than a strand L (long lay), the latter, for example, having an almost infinite lay pitch. The two strands are twisted together with the pitch and direction of the cord lay. In a particularly preferred embodiment, the strand T has a pitch and lay direction that is equal to the pitch and lay direction of the cord. Particularly preferred examples are 2+2, 2+3, 2+4, 3+2, 3+3, where the first digit refers to the number of threads in the L: strand and the second digit refers to the number of threads in the T strand.

В соответствии с третьим аспектом изобретения заявлено резиновое изделие, армированное стальными кордами, как определено в описании выше. Резиновое изделие может представлять собой шину, например, для легкового автомобиля, грузовика, фургона или внедорожной машины, шланг, ремень, таIn accordance with the third aspect of the invention there is provided a rubber product reinforced with steel cords as defined in the description above. The rubber product may be a tire, such as a car, truck, van or off-road vehicle tire, hose, belt, etc.

- 5 045914 кой как конвейерная лента или элеваторная лента, или любое другое изделие на основе резины, которое можно армировать стальным кордом. Все эти продукты изготавливают и собирают способами, известными или которые станут известны в соответствующей области техники. Единственная разница заключается в том, что стальной корд, используемый для армирования, включает нити со средним содержанием железа 4 или более атомных процентов в первом слое, проходящем от поверхности нити на глубину 3 нанометра ниже поверхности, при этом содержание железа выражается в атомных процентах по отношению к общему количеству железа, цинка и меди, по определению с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии в четырёх точках на поверхности стальной нити.- 5 045914 as a conveyor belt or elevator belt, or any other rubber-based product that can be reinforced with steel cord. All of these products are manufactured and assembled by methods known or that will become known in the relevant art. The only difference is that the steel cord used for reinforcement includes filaments with an average iron content of 4 atomic percent or more in the first layer extending from the surface of the filament to a depth of 3 nanometers below the surface, the iron content being expressed as atomic percentage relative to to the total amount of iron, zinc and copper, as determined by X-ray photoelectron spectroscopy at four points on the surface of the steel thread.

Конкретное осуществление изобретения в соответствии с третьим аспектом представляет собой резиновое изделие, в котором вулканизированный или невулканизированный каучук практически не содержит кобальта или кобальтсодержащих соединений. Действительно, стальной корд был изобретён для того, чтобы быть совместимым с адгезионными резиновыми смесями, известными как смеси для обрезинивания, которые практически не содержат кобальта или органических соединений кобальта, добавляемых в резину.A specific embodiment of the invention in accordance with the third aspect is a rubber product in which the vulcanized or unvulcanized rubber contains substantially no cobalt or cobalt-containing compounds. Indeed, steel cord was invented to be compatible with adhesive rubber compounds, known as rubber compounds, which contain virtually no cobalt or organic cobalt compounds added to the rubber.

Термин практически не содержит означает, что в вулканизированной резине количество кобальта, обнаруживаемое с помощью рентгеновской флуоресценции, составляет менее 100 микрограммов на грамм резины (0,01 мас.%-ового процента Со в резине, мас.%.) или менее 50 мкг микрограмм на грамм резины (0,005 мас.%. Со) или даже ниже 20 (0,002 мас.%. Со) или 10 (0,001 мас.%. Со) микрограмм на грамм резины.The term substantially free means that in the vulcanized rubber the amount of cobalt detectable by x-ray fluorescence is less than 100 micrograms per gram of rubber (0.01 wt% Co in rubber, wt%) or less than 50 μg micrograms. per gram of rubber (0.005 wt.% Co) or even below 20 (0.002 wt.% Co) or 10 (0.001 wt.% Co) micrograms per gram of rubber.

Поскольку смесь для обрезинивания обычно содержит органические соединения кобальта, анализ лучше проводить в резине вблизи стального корда, например, на оставшейся резине, которая прилипает к стальному корду, когда стальной корд вытягивают из резинового изделия. Это место, где ожидается наибольшая концентрация кобальта.Since the rubber coating mixture typically contains organic cobalt compounds, the analysis is best performed in the rubber near the steel cord, for example, on the remaining rubber that adheres to the steel cord when the steel cord is pulled from the rubber product. This is where the highest concentration of cobalt is expected.

Особым преимуществом изобретения является то, что оно по-прежнему совместимо с используемыми в настоящее время кобальтсодержащими соединениями с положительными эффектами, относящимся к адгезии и сохранению адгезии по сравнению с используемыми в настоящее время латунными стальными кордами.A particular advantage of the invention is that it is still compatible with currently used cobalt-containing compounds with positive effects regarding adhesion and adhesion retention compared to currently used brass steel cords.

В соответствии с четвёртым аспектом изобретения предложен способ изготовления стальной нити, как описано выше, включающий стадии:According to a fourth aspect of the invention, there is provided a method for producing steel thread as described above, comprising the steps of:

а) выбор катанки с составом стали, предложенным в описании продукта выше. Стальная катанка имеет диаметр около 5,5 мм или более. Катанку очищают от окалины и покрывается мыльным носителем в соответствии с известным уровнем техники;a) selection of wire rod with the steel composition suggested in the product description above. The steel wire rod has a diameter of about 5.5 mm or more. The wire rod is cleaned of scale and coated with a soap carrier in accordance with the prior art;

б) катанку подвергают сухому волочению до промежуточной проволоки. Промежуточная проволока имеет диаметр 0,50-3,20 мм, например, 1,20-2,50 мм;b) the wire rod is dry drawn to the intermediate wire. The intermediate wire has a diameter of 0.50-3.20 mm, for example 1.20-2.50 mm;

в) промежуточная проволока затем подвергается патентированию. Патентирование представляет собой операцию, известную специалистам в данной области техники. При патентировании проволоку доводят до температуры выше температуры аустенизации стали, которая обычно составляет 950-1050°С для растворения углерода в железной решётке. Затем промежуточную проволоку выдерживают при температуре выдержки 550-660°С, тем самым восстанавливая первоначальную мелкоперлитную стальную структуру катанки. Эта структура особенно предпочтительна, потому что её можно легко волочить до меньших диаметров. Полученная проволока является патентированной проволокой;c) the intermediate wire is then patented. Patenting is an operation known to those skilled in the art. When patenting, the wire is brought to a temperature above the austenitization temperature of the steel, which is usually 950-1050°C to dissolve the carbon in the iron lattice. Then the intermediate wire is kept at a holding temperature of 550-660°C, thereby restoring the original fine-pearlite steel structure of the wire rod. This structure is particularly preferred because it can be easily drawn to smaller diameters. The resulting wire is a patented wire;

г) затем эту проволоку травят для удаления избыточных оксидов или остатков волочения путём пропускания проволоки через ванну с кислотой. Обычно для этой цели используют сульфат водорода или хлористый водород или аналогичные сильные кислоты;d) this wire is then etched to remove excess oxides or drawing residues by passing the wire through an acid bath. Typically, hydrogen sulfate or hydrogen chloride or similar strong acids are used for this purpose;

д) патентированную проволоку дополнительно электролитически покрывают медью известным способом, в количестве, отрегулированном для достижения предлагаемых составов и массы. Типичными ваннами меднения являются ванны с сульфатом меди или пирофосфатом меди, имеющие составы, концентрации, значения рН и работающие при плотностях тока, которые известны специалисту;e) the patented wire is additionally electrolytically coated with copper in a known manner, in an amount adjusted to achieve the proposed compositions and weight. Typical copper plating baths are copper sulfate or copper pyrophosphate baths having compositions, concentrations, pH values and operating at current densities known to the person skilled in the art;

е) затем проволоку с медным покрытием электролитически покрывают металлическим цинком в количестве, достаточном для достижения предлагаемого состава латуни. Типичная ванна для цинкования представляет собой ванну с сульфатом цинка с со ставом, концентрацией и значениями рН, работающую при плотности тока, известными в данной области техники;f) the copper clad wire is then electrolytically coated with zinc metal in an amount sufficient to achieve the proposed brass composition. A typical galvanizing bath is a zinc sulfate bath of composition, concentration and pH values, operating at current densities known in the art;

ё) на следующей стадии формуют латунь путём диффузии цинка и меди при нагреве известным способом. Тепло может генерироваться за счёт резистивного нагрева проволоки либо электрическим током, проходящим через стальную проволоку, либо с помощью электромагнитно-индуцированных вихревых токов;e) at the next stage, brass is formed by diffusion of zinc and copper when heated in a known manner. Heat can be generated by resistive heating of the wire, either by electric current passing through the steel wire or by electromagnetic induced eddy currents;

ж) путём мокрого волочения проволоки с латунным покрытием на волочильном стане формируют стальную нить согласно изобретению. При такой операции проволока с латунным покрытием погружается в смазку и протягивается через ряд фильер с постепенно уменьшающимися отверстиями.g) by wet drawing of brass-coated wire on a drawing mill, a steel thread is formed according to the invention. In this operation, a brass-coated wire is immersed in a lubricant and pulled through a series of dies with gradually smaller holes.

Характерным для процесса является то, что промежуточная проволока имеет круговое среднееCharacteristic of the process is that the intermediate wire has a circular middle

- 6 045914 арифметическое отклонение Ra или круговую шероховатость в дальнейшем, которое составляет более 0,40 микрометра, например, более 0,50 или даже более 0,55 микрометра. Если шероховатость ниже 0,40 микрометра, положительное влияние на адгезию будет проявляться в меньшей степени. Круговое среднее арифметическое отклонение не превышает 1,00 микрометра, например, ниже 0,95 микрометра. Слишком высокая круговая шероховатость приводит к потере усталостных свойств.- 6 045914 arithmetic deviation Ra or circular roughness in the future, which is more than 0.40 micrometers, for example more than 0.50 or even more than 0.55 micrometers. If the roughness is below 0.40 micrometer, the positive effect on adhesion will be less pronounced. The circular arithmetic mean deviation does not exceed 1.00 micrometers, for example, below 0.95 micrometers. Too high a circular roughness leads to loss of fatigue properties.

Применяются определения, установленные в международном стандарте ISO 4287:1997 Геометрические характеристики продукта (GPS) - Текстура поверхности: Метод профиля - Термины, определения и параметры текстуры поверхности. Среднее арифметическое отклонение Ra определяется как:The definitions set out in the international standard ISO 4287:1997 Geometric Product Characteristics (GPS) - Surface Texture: Profile Method - Terms, definitions and surface texture parameters apply. The arithmetic mean deviation Ra is defined as:

J - r(c)!dd где Le представляет длину оценки в круговом направлении ξ проволоки,J - r(c)!dd where L e represents the length of the estimate in the circular direction ξ of the wire,

представляет абсолютное отклонение от среднего значения в направлении, радиальном к оси проволоки, гдеrepresents the absolute deviation from the average value in the direction radial to the wire axis, where

представляет среднее значение радиального отклонения по длине оценки Le. Поскольку физически измерение будет представлено в числовом формате, интеграл можно заменить дискретным суммированием, выполняемым по всей длине оценки, охватываемой N дискретным измерением отклонения ri, i составляет от 1 до N.represents the average value of the radial deviation along the length of the estimate L e . Since the physical measurement will be represented in a numerical format, the integral can be replaced by a discrete summation performed over the entire length of the estimate covered by N discrete deviation measurement ri, i ranging from 1 to N.

Шероховатость должна определяться предпочтительно с помощью оборудования типа щупа, в котором щуп измеряет изменения в радиальном направлении при вращении проволоки. Следует следовать рекомендациям ISO 4288:1996 в том, что для ожидаемой шероховатости 0,40-1,00 микрометра должна соблюдаться минимальная длина оценки Le, равная 4 мм, с граничной длиной λ0, равной 0,80 мм. Граничная длина λ0, используемая в анализе, различает волнистость профиля и фактическую шероховатость. Если проволока имеет диаметр менее 1,27 мм, необходимо ввести перекрывание, чтобы достичь требуемой длины оценки. Оптические методы, основанные на перпендикулярном поперечном сечении проволоки, также могут использоваться при соблюдении той же методики анализа.Roughness should preferably be determined using stylus type equipment in which the stylus measures changes in the radial direction as the wire rotates. The recommendations of ISO 4288:1996 should be followed in that for an expected roughness of 0.40-1.00 micrometers, a minimum rating length L e of 4 mm should be observed, with a cut-off length λ 0 of 0.80 mm. The cut-off length λ 0 used in the analysis distinguishes between profile waviness and actual roughness. If the wire is less than 1.27mm in diameter, overlap must be introduced to achieve the required rating length. Optical methods based on a perpendicular cross-section of the wire can also be used, provided the same analysis technique is followed.

В соответствии с усовершенствованием способа изготовления стальной нити одну или несколько волок, включающих алмаз, используют на последних проходах мокрого волочения проволоки. Не исчерпывающими примерами того, что подразумевается под волокой, включающей алмаз, являются волоки, изготовленные из одного природного алмаза, одного искусственного алмаза, прессованной заготовки из алмазных частиц, спечённых вместе (спечённые алмазы), карбонадо (чёрный алмаз) или поликристаллических алмазов (волоки из PCD). Опыт изобретателей показывает, что в сочетании с повышенной круговой шероховатостью на промежуточной проволоке количество железа на поверхности увеличивается при использовании волок, включающих алмаз, по сравнению с обычно используемыми и общепринятыми волоками из карбида вольфрама.In accordance with an improvement in the method of making steel filament, one or more dies including diamond are used in the final passes of wet wire drawing. Non-exhaustive examples of what is meant by a diamond-incorporating die include dies made from one natural diamond, one artificial diamond, a compact of diamond particles sintered together (sintered diamond), carbonado (black diamond), or polycrystalline diamond (polycrystalline diamond dies). PCD). It has been the inventors' experience that, coupled with the increased circumferential roughness on the intermediate wire, the amount of iron on the surface is increased when using diamond dies compared to the commonly used and conventional tungsten carbide dies.

Другое усовершенствование способа заключается в том, что стадию травления промежуточной проволоки проводят в хлористоводородной кислоте, где концентрация железа(Ш) составляет 6-15 граммов на литр, или даже 7-15 граммов на литр, или 8-13 граммов на литр. Это необычно высокие концентрации ионов железа(Ш) в хлористоводородной кислоте. Изобретатели установили, что такие высокие концентрации приводят к повышенному агрессивному воздействию на поверхность проволоки и, следовательно, к повышенной шероховатости. Повышенная шероховатость приводит к большему количеству железа на поверхности.Another improvement of the method is that the intermediate wire etching step is carried out in hydrochloric acid, where the concentration of iron(III) is 6-15 grams per liter, or even 7-15 grams per liter, or 8-13 grams per liter. These are unusually high concentrations of iron(III) ions in hydrochloric acid. The inventors have found that such high concentrations lead to increased attack on the wire surface and, consequently, increased roughness. Increased roughness results in more iron on the surface.

В другом способе после стадии электролитического покрытия патентированной и покрытой медью проволоки цинковым покрытием (стадия е) проволоку пропускают через кислотную ванну, содержащую катионы железа(П). Только после этого медь и цинк диффундируют в латунь (стадия ё). Атомы цинка на поверхности заменяются атомами железа и увеличивается присутствие железа на поверхности.In another method, after the step of electroplating the patented and copper-coated wire with a zinc coating (step e), the wire is passed through an acid bath containing iron(II) cations. Only after this do copper and zinc diffuse into the brass (stage e). Zinc atoms on the surface are replaced by iron atoms and the presence of iron on the surface increases.

В другом способе после стадии электролитического покрытия патентированной и покрытой медью проволоки цинковым покрытием (стадия ё) проволоку пропускают через кислотную ванну, содержащую катионы железа(П). Атомы цинка на поверхности заменяются атомами железа. После этого дополнительный слой цинка электролитически осаждается поверх слоя, на котором прошёл обмен с железом. Только после этого проводится диффузия. Этот вариант имеет то преимущество, что добавленное железо скрыто в слое цинка.In another method, after the step of electroplating the patented and copper-coated wire with a zinc coating (step e), the wire is passed through an acid bath containing iron(I) cations. The zinc atoms on the surface are replaced by iron atoms. After this, an additional layer of zinc is electrolytically deposited on top of the layer that was exchanged with iron. Only after this is diffusion carried out. This option has the advantage that the added iron is hidden in a layer of zinc.

Возможными составами кислотных ванн, содержащими катионы железа(П), являются:Possible compositions of acid baths containing iron(II) cations are:

растворы хлорида железа;ferric chloride solutions;

растворы сульфата железа;ferrous sulfate solutions;

растворы сульфата железа аммония;solutions of ferrous ammonium sulfate;

растворы фторбората железа;ferric fluoroborate solutions;

- 7 045914 растворы сульфамата железа;- 7 045914 solutions of iron sulfamate;

смешанные сульфатно-хлоридные ванны.mixed sulfate-chloride baths.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 - профиль концентрации атомов (Fe), железа относительно суммы атомов Fe, Cu и Zn для эталонного образца и различных образцов согласно изобретению;Fig. 1 - profile of the concentration of atoms (Fe), iron relative to the sum of Fe, Cu and Zn atoms for the reference sample and various samples according to the invention;

фиг. 2 - профиль концентрации атомов (Fe), железа относительно суммы атомов Fe, Cu и Zn для эталонного образца и различных образцов согласно другому осуществлению изобретения;fig. 2 is a profile of the concentration of iron atoms (Fe) relative to the sum of Fe, Cu and Zn atoms for a reference sample and various samples according to another embodiment of the invention;

фиг. 3 - BSE SEM изображение, показывающее, что толстые латунные полосы кажутся относительно светлыми, а тонкие латунные полосы кажутся относительно тёмными;fig. 3 - BSE SEM image showing that the thick brass strips appear relatively light and the thin brass strips appear relatively dark;

фиг. 4 - показывает увеличенную и повернутую на 180° часть фиг. 3 посредством вторичной электронной визуализации в сканирующем Оже-микроскопе, где указаны точки отбора для элементного анализа;fig. 4 shows an enlarged and 180° rotated portion of FIG. 3 through secondary electron imaging in a scanning Auger microscope, where sampling points for elemental analysis are indicated;

фиг. 5 - показывает разницу в распределении железа в тонких латунных полосах (т.е. более тёмных) для эталонного образца и двух образцов по изобретению, измеренном Оже-анализом по глубине;fig. 5 - shows the difference in the distribution of iron in thin brass strips (i.e. darker) for the reference sample and two samples according to the invention, measured by Auger depth analysis;

фиг. 6 - показывает разницу в распределении железа в толстых латунных полосах (т.е. они выглядят светлее) для эталонного образца и двух образцов по изобретению, измеренном Оже-анализом по глубине.fig. 6 shows the difference in iron distribution in the thick brass strips (i.e. they appear lighter) for the reference sample and two samples of the invention, measured by Auger depth analysis.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Для изготовления образцов по изобретению изобретатели исходили из катанки из высокоуглеродистой стали с классом углерода 0,80 мас.%. С и номинальным диаметром 5,5 мм.To produce samples according to the invention, the inventors started from high-carbon steel wire rods with a carbon grade of 0.80 wt.%. C and nominal diameter 5.5 mm.

Проволоку подвергали сухой вытяжке до промежуточного диаметра 1,85 мм. Были приняты меры для получения достаточно высокой круговой шероховатости Ra около 0,90 мкм. Круговую шероховатость промежуточной проволоки Ra можно повысить, увеличив включение порошка мыла на стадии сухого волочения, уменьшив обжатие на последней волоке на стадии сухого волочения, уменьшив угол волоки при сухом волочении или комбинацией любого из вышеперечисленного. Таким образом, на промежуточной проволоке была получена круговая шероховатость Ra 0,80-1,00 мкм.The wire was dry drawn to an intermediate diameter of 1.85 mm. Care was taken to obtain a sufficiently high circular roughness R a of about 0.90 µm. The circular roughness of the intermediate wire R a can be increased by increasing the inclusion of soap powder in the dry drawing stage, decreasing the reduction on the last die in the dry drawing stage, decreasing the die angle in the dry drawing stage, or a combination of any of the above. Thus, a circular roughness R a of 0.80-1.00 μm was obtained on the intermediate wire.

Затем проволоку очищали травлением способом, известным специалисту в данной области техники. Обычно используемой кислотой для травления является хлористоводородная кислота. Однако, поддерживая концентрацию катионов железа(Ш) выше 6 граммов на литр и ниже 15 граммов на литр, что является необычным для специалиста, круговая шероховатость может быть дополнительно увеличена.The wire was then cleaned by etching in a manner known to one skilled in the art. The commonly used etching acid is hydrochloric acid. However, by maintaining the concentration of iron(III) cations above 6 grams per liter and below 15 grams per liter, which is unusual for the specialist, the circular roughness can be further increased.

После этого проволоку покрывают медью путём электролитического осаждения в ванне пиросульфата меди. После надлежащей промывки и сушки проволоку электролитически покрывают цинком в ванне с сульфатом цинка. Это способы известны специалистам в данной области техники.The wire is then coated with copper by electrolytic deposition in a bath of copper pyrosulfate. After proper washing and drying, the wire is electrolytically coated with zinc in a zinc sulfate bath. These methods are known to those skilled in the art.

После осаждения цинка железо может быть осаждено из кислого электролитического раствора, содержащего катионы железа(П), посредством реакции обмена с цинком. Поскольку цинк является менее электроположительным металлом, чем железо, катионы цинка будут переходить в раствор, а катионы железа(П) будут осаждаться, чтобы сохранить нейтральность заряда. Раствор сульфата железа кажется наиболее подходящим для осаждения железа, поскольку кислота совместима с кислотой цинкового электролита. Количество осаждённого железа будет зависеть от времени погружения проволоки.After zinc precipitation, iron can be precipitated from an acidic electrolytic solution containing iron(II) cations through an exchange reaction with zinc. Since zinc is a less electropositive metal than iron, zinc cations will go into solution and iron(II) cations will precipitate to maintain charge neutrality. Ferrous sulfate solution seems most suitable for precipitating iron, since the acid is compatible with the acid of the zinc electrolyte. The amount of deposited iron will depend on the time of immersion of the wire.

После этого медь и цинк диффундируют при нагреве проволоки резистивным нагревом или среднечастотным индукционным нагревом, при этом железо после обмена остаётся на поверхности.After this, copper and zinc diffuse when the wire is heated by resistive heating or mid-frequency induction heating, while the iron remains on the surface after the exchange.

Патентирование, меднение, цинкование, осаждение железа и диффузия выполняются последовательно проходя установку, в которой катушка с промежуточной проволокой разматывается, направляется через установку, а полученная латунированная проволока наматывается на приёмную катушку.Patenting, copper plating, galvanizing, iron deposition and diffusion are carried out sequentially through an installation in which a reel of intermediate wire is unwound, guided through the installation, and the resulting brass-plated wire is wound onto a take-up reel.

На следующей стадии из проволоки влажным волочением получают стальную нить диаметром 0,28 мм. Благодаря использованию алмазных волок на одном или нескольких последних проходах, т.е. на волоках, расположенных ближе к выходу из волочильного стана, проволока легко поддаётся волочению. В частности, способность к вытяжке является проблемой, когда латунь обогащается железом в результате реакции обмена цинка и железа.At the next stage, a steel thread with a diameter of 0.28 mm is obtained from the wire by wet drawing. Thanks to the use of diamond dies in one or more last passes, i.e. on dies located closer to the exit from the drawing mill, the wire can be easily drawn. In particular, drawability is an issue when brass becomes enriched in iron through a zinc-iron exchange reaction.

Путём варьирования различных параметров, упомянутых выше, изготовлена серия образцов с увеличивающимися концентрациями железа на поверхности. В качестве эталона использовалась обычная латунная проволока, обработанная аналогичным образом, но с шероховатостью поверхности промежуточной проволоки менее 0,40 мкм, условия травления были стандартными (концентрация катионов железа(Ш) 4-7 граммов на литр), не было дополнительного добавления железа, и волочение производилось в обычных волоках из видиа. Этот образец обозначен Ref для сравнения.By varying the various parameters mentioned above, a series of samples were prepared with increasing concentrations of iron on the surface. The standard used was ordinary brass wire treated in the same way, but with a surface roughness of the intermediate wire less than 0.40 microns, the etching conditions were standard (4-7 grams per liter of iron(I) cations concentration), there was no additional addition of iron, and drawing was carried out in ordinary vidia dies. This sample is designated Ref for comparison.

С помощью XRFS определяли массу меди и цинка на единицу массы стального корда в соответствии со способом, известным специалисту в данной области. Из общей массы меди и цинка можно рассчитать среднюю толщину покрытия (выраженную в нм). Массовая доля меди рассчитывается как отношение массы меди к общей массе меди и цинка.Using XRFS, the mass of copper and zinc per unit mass of steel cord was determined in accordance with a method known to one skilled in the art. From the total mass of copper and zinc, the average coating thickness (expressed in nm) can be calculated. The mass fraction of copper is calculated as the ratio of the mass of copper to the total mass of copper and zinc.

Распределение железа в верхнем слое латунного покрытия измеряли с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. В качестве оборудования использовалась система рентгеновского фотоэлектронного спектрометра (XPS) K-Alpha, поставляемого Thermo Fisher Scientific. Обычно глубина анаThe distribution of iron in the top layer of brass coating was measured using X-ray photoelectron spectroscopy. The equipment used was a K-Alpha X-ray photoelectron spectrometer (XPS) system supplied by Thermo Fisher Scientific. Usually the depth of

- 8 045914 лиза образца составляет 2-5 нм при площади луча около 8000 мкм2. Из распределения кинетической энергии испущенных электронов можно получить информацию об исследуемых атомах, то есть количество элементов (энергия пика) и количества присутствующих атомов (высота пика). Хотя многие элементы могут быть определены, сохраняется только содержание меди, цинка и железа. Ступенчатым удалением верхнего слоя атомов с помощью аргоновой пушки получают профиль по глубине распределения атомов верхнего слоя. Примеры кривых можно найти на фиг. 1 и 2, которые показывают количество (Fe)i в атомных процентах относительно общего количества атомов Cu, Zn и Fe, определённое при различном общем времени распыления. Для калиброванного пучка аргона распыление в течение 10 секунд равно около 1 нм удалённого материала. Из кривых видно, что количество железа, присутствующего на поверхности, значительнее увеличивается в проволоках по изобретению по сравнению с эталонной проволокой (обозначенной Ref”).- 8 045914 sample lysis is 2-5 nm with a beam area of about 8000 µm 2 . From the distribution of the kinetic energy of the emitted electrons, information about the atoms being examined can be obtained, that is, the number of elements (peak energy) and the number of atoms present (peak height). Although many elements can be determined, only the contents of copper, zinc and iron are retained. By stepwise removal of the upper layer of atoms using an argon gun, a depth profile of the distribution of atoms in the upper layer is obtained. Examples of curves can be found in Fig. 1 and 2, which show the amount of (Fe)i in atomic percentage relative to the total amount of Cu, Zn and Fe atoms, determined at different total sputtering times. For a calibrated argon beam, sputtering for 10 seconds equals about 1 nm of material removed. From the curves it can be seen that the amount of iron present on the surface increases significantly in the wires according to the invention compared to the reference wire (designated Ref”).

С помощью правила трапеций вычисляют среднее содержание железа в слое, проходящем от поверхности 0 до глубины х нанометров, где х принимает значения 3, 9 и 20 нм, соответствующие первому, второму и третьему слоям. Эта процедура повторяется на четырёх участках в разных точках на поверхности одной стальной нити, чтобы предотвратить погрешность измерений из-за локальных изменений в покрытии.Using the trapezoidal rule, the average iron content in the layer extending from the surface 0 to a depth of x nanometers is calculated, where x takes values 3, 9 and 20 nm, corresponding to the first, second and third layers. This procedure is repeated on four sections at different points on the surface of a single steel strand to prevent measurement errors due to local variations in the coating.

Таким образом, составляется следующая табл. I (числа, выделенные курсивом, соответствуют формуле изобретения):Thus, the following table is compiled. I (numbers in italics correspond to the claims):

Таблица I __Средняя концентрация железа по глубине_________________________Table I __Average iron concentration by depth____________________

Образец Sample 0 - 3 нм 0 - 3 nm 0-9 нм 0-9 nm 0 - 20 нм 0 - 20 nm t (нм) t (nm) % масс. Си % wt. Si Волока Voloka Ref Ref 1,3 1.3 1,7 1.7 2,2 2.2 254 254 63,2 63.2 W W S2 S2 3,3 3.3 3,6 3.6 4,3 4.3 249 249 64,3 64.3 D D S3 S3 4,4 4.4 4,7 4.7 5 5 5 5 244 244 64,9 64.9 D D S4 S4 6,5 6.5 7,2 7.2 8,2 8.2 238 238 66,5 66.5 D D S5 S5 7,7 7.7 8,6 8.6 9,9 9.9 234 234 68,6 68.6 D D S6 S6 10,5 10.5 И,2 AND 2 12,6 12.6 220 220 70,2 70.2 D D S7 S7 6,8 6.8 7,3 7.3 8,2 8.2 225 225 69,6 69.6 D D S9 S9 2,5 2.5 з,о h,o 3,8 3.8 253 253 64,3 64.3 W W S10 S10 з,з z, z 3,2 3.2 3,8 3.8 249 249 64,9 64.9 W W S11 S11 5,4 5.4 6,0 6.0 6,6 6.6 241 241 66,7 66.7 W W S12 S12 7,6 7.6 8,0 8.0 8,8 8.8 236 236 68,5 68.5 W W S13 S13 6,5 6.5 6,0 6.0 6,4 6.4 230 230 69,7 69.7 W W

В табл. I единственное различие между образцами (S2, S9), (S3, S10), (S4, S11), (S5, S12) и (S6, S13) заключается в том, что волочение первого элемента пары выполняют с помощью алмазной волоки (D), а волочение второго элемента выполняют с помощью обычной волоки из карбида вольфрама (W). Следует отметить, что использование алмазосодержащих волок всегда приводит к повышенному присутствию железа на поверхности, что соответствует изобретению, а именно к увеличению присутствия железа на поверхности.In table The only difference between samples (S2, S9), (S3, S10), (S4, S11), (S5, S12) and (S6, S13) is that the first element of the pair is drawn using a diamond die (D ), and the drawing of the second element is performed using a conventional tungsten carbide die (W). It should be noted that the use of diamond-containing dies always leads to an increased presence of iron on the surface, which corresponds to the invention, namely to an increase in the presence of iron on the surface.

Фиг. 3 представляет изображение поверхности латуни нити, сформированное электронами обратного рассеяния в режиме BSE сканирующего электронного микроскопа (модель FEI Inspect). На этом изображении в покрытии представлено чередование более светлых и более тёмных полос в направлении проволоки. Более светлые полосы соответствуют более толстым латунным полосам, точка которых обозначена знаком + 2, тогда как более тёмные полосы относятся к относительно тонкому покрытию, например, в точке, обозначенной + 1. Царапина сделана намеренно, чтобы можно было провести анализ в той же точке сканирующим Оже-микроскопом.Fig. 3 shows an image of the surface of a brass filament formed by backscatter electrons in the BSE mode of a scanning electron microscope (FEI Inspect model). This image shows alternating lighter and darker stripes in the coating in the direction of the wire. The lighter stripes correspond to thicker brass strips, the point of which is indicated by + 2, while the darker stripes correspond to a relatively thin coating, for example, at the point indicated by + 1. The scratch is made deliberately so that analysis can be carried out at the same point with a scanning Auger microscope.

Фиг. 4 представляет ту же область, но в режиме вторичной электронной визуализации (SEI), наблюдаемую сканирующим Оже-микроскопом PHI. Обратите внимание, что ориентация повернута на 180°, а увеличение повышено в четыре раза по сравнению с фиг. 3. В указанных точках 1 и 2 профили Оже электронов были измерены с помощью PHI-700 Scanning Auger Nanoprobe, поставляемым ULVAC-PHI. C помощью этой процедуры профили по глубине, полученные в обеих областях, можно сравнивать друг с другом для разных образцов. Оже-анализ отличается от XPS тем, что область анализа очень мала, обычно менее 100 нм2, тогда как для XPS это несколько квадратных микрометров.Fig. 4 represents the same area, but in secondary electron imaging (SEI) mode, observed by a PHI scanning Auger microscope. Note that the orientation is rotated 180° and the magnification is quadrupled compared to FIG. 3. At the indicated points 1 and 2, the Auger electron profiles were measured using a PHI-700 Scanning Auger Nanoprobe supplied by ULVAC-PHI. Using this procedure, depth profiles obtained in both areas can be compared with each other for different samples. Auger analysis differs from XPS in that the area of analysis is very small, typically less than 100 nm 2 , while for XPS it is a few square micrometers.

Фиг. 5 показывает присутствие железа относительно общего количества железа, меди и цинка в области, которая кажется тёмной в режиме BSE СЭМ. Как и ожидалось, поскольку покрытие из латуни тонкое, количество присутствующего железа резко возрастает при достижении стальной подложки, что обычно происходит в пределах 10 нм. Как образцы по изобретению, так и эталон могут демонстрировать заметное присутствие железа на первых нескольких нанометрах.Fig. 5 shows the presence of iron relative to the total amount of iron, copper and zinc in an area that appears dark in the BSE SEM mode. As expected, since the brass coating is thin, the amount of iron present increases dramatically when it reaches the steel substrate, which typically occurs within 10 nm. Both the samples of the invention and the reference can show a noticeable presence of iron in the first few nanometers.

В отличие от этого при анализе присутствия железа в области, которая кажется светлой в режиме BSE СЭМ на эталонном образце, имеется лишь очень ограниченное присутствие железа по отношению к общему количеству железа, меди и цинка в первых 3, 10 или даже 15 нм от поверхности: в среднем оно остаётся ниже 0,03 или 3 атомных процента. Однако в образцах по изобретению S3 и S4 уже заметно присутствие железа, обнаруженное даже в области толстой латуни даже на очень малой глубине. ПриIn contrast, when analyzing the presence of iron in an area that appears bright in the BSE SEM mode on a reference sample, there is only a very limited presence of iron relative to the total amount of iron, copper and zinc in the first 3, 10 or even 15 nm from the surface: on average it remains below 0.03 or 3 atomic percent. However, in invention samples S3 and S4 the presence of iron is already noticeable, found even in the area of thick brass even at very shallow depths. At

- 9 045914 расчёте среднего атомного процента железа в различных образцах получены следующие результаты (табл. II):- 9 045914 calculating the average atomic percentage of iron in various samples, the following results were obtained (Table II):

Таблица IITable II

Образец Sample 0 - 3 нм (% ат, Fe) 0 - 3 nm (% at, Fe) 0 - 9 нм (% ат, Fe) 0 - 9 nm (% at, Fe) 0 - 15 нм (% ат, Fe) 0 - 15 nm (% at, Fe) Ref. Ref. 1,3 1.3 2,0 2.0 2,2 2.2 S3 S3 4,1 4.1 3,1 3.1 3,2 3.2 S4 S4 12,2 12.2 10,2 10.2 9,9 9.9

Присутствие повышенного количества железа на поверхности приводит к улучшенным адгезионным характеристикам с соединениями, содержащими соль кобальта, а также с соединениями, не содержащими кобальт, как будет продемонстрировано в дальнейшем.The presence of increased amounts of iron on the surface results in improved adhesion properties with cobalt salt containing compounds as well as non-cobalt containing compounds, as will be demonstrated later.

Три нити по 0,28 мм каждого типа эталонной нити и образца нити скручивают вместе с образованием стального корда 3x0,28 мм. Эти стальные корды используют для проведения адгезионных испытаний на большом количестве различных адгезионных соединений, в основном распадающихся на две группы:Three 0.28 mm strands of each type of reference thread and sample thread are twisted together to form a 3 x 0.28 mm steel cord. These steel cords are used to carry out adhesion tests on a large number of different adhesive joints, mainly falling into two groups:

группа I включает 6 различных соединений, общим признаком которых является намеренное добавление органических солей кобальта;group I includes 6 different compounds, the common feature of which is the deliberate addition of organic cobalt salts;

группа II содержит 6 различных соединений, которые не содержат преднамеренно добавленного кобальта.group II contains 6 different compounds that do not contain intentionally added cobalt.

Для каждого из двенадцати соединений условия обычного отверждения (RC) были следующими время ТС90 плюс 5 мин, где ТС90 представляет время, когда конкретный каучук достигает 90% своего максимального крутящего момента на кривой реометра, полученной при температуре вулканизации.For each of the twelve compounds, the conventional cure (RC) conditions were TC90 plus 5 min, where TC90 represents the time at which a particular rubber reaches 90% of its maximum torque on the rheometer curve obtained at the vulcanization temperature.

Для определения сохранения адгезии к отвержденным RC образцам применяются следующие условия старения:To determine adhesion retention on RC-cured specimens, the following aging conditions are applied:

после выдержки в условиях влажности (СН): образцы RC выдерживают при температуре 93 °С в среде с относительной влажностью 95% в течение 14 дней;after exposure to humidity conditions (CH): RC samples are maintained at a temperature of 93 ° C in an environment with a relative humidity of 95% for 14 days;

после выдержки в среде пара (SA): при которой образцы RC подвергаются паровой обработке при 120°С в течение 2 дней.after steam exposure (SA): in which RC samples are steamed at 120°C for 2 days.

В дальнейшем каждое из условий вулканизации RC, CH или SA будет называться условием.In the following, each of the vulcanization conditions RC, CH or SA will be referred to as a condition.

Результаты адгезионных испытаний представляют собой силу отрыва, определённую в соответствии со стандартом ASTM D2229-04, как более подробно описано в брошюре BISFA (Международное бюро стандартизации искусственных волокон) Международно согласованные методы испытаний стального корда шин. Издание 1995 г., D12 Определение статической адгезии к резиновым смесям. В этом испытании стальные корды заделывают в резиновые блоки и вытягивают из резины в осевом направлении после вулканизации. Отмечается максимальное достигнутое усилие (в Н). Среднее значение нескольких (не менее четырёх) измерений отдельных максимальных усилий (в Н) отмечается как сила отрыва (POF) для одного образца, одной группы, одной комбинации условий.Adhesion test results are peel strength determined in accordance with ASTM D2229-04, as described in more detail in the BISFA (Bureau International Standards Manmade Fibers) brochure Internationally Harmonized Test Methods for Tire Steel Cord. Edition 1995, D12 Determination of static adhesion to rubber compounds. In this test, steel cords are embedded in rubber blocks and pulled axially from the rubber after vulcanization. The maximum force achieved (in N) is noted. The average of several (at least four) individual maximum force measurements (in N) is reported as the pull-out force (POF) for one sample, one group, one combination of conditions.

Результаты адгезионных испытаний представлены в табл. III и табл. IV ниже в виде Z-показателя относительно контрольного среднего (RA). Эталонное среднее значение RA равно средневзвешенному значению эталонного образца, т.е. обычного латунного покрытия, полученного волочением в волоках из карбида вольфрама, со всеми кобальтсодержащими соединениями группы I, и это для конкретного условия согласно заголовку столбца. Эталонное стандартное отклонение (RSTD) равно статистическому стандартному отклонению всех результатов, полученных на эталонном образце с соединениями группы I в обычных условиях. Вкратце: отклонения в положительную или отрицательную сторону рассчитываются по отношению к известному латунному стальному корду, полученному волочением с использованием волок из карбида вольфрама, испытанному в кобальтсодержащей резине, для каждого из различных условий.The results of adhesion tests are presented in table. III and table. IV below as a Z-score relative to the reference mean (RA). The reference average value RA is equal to the weighted average value of the reference sample, i.e. conventional brass plating obtained by drawing in tungsten carbide dies, with all cobalt-containing compounds of group I, and this for a specific condition according to the column heading. The reference standard deviation (RSTD) is equal to the statistical standard deviation of all results obtained on a reference sample with Group I compounds under normal conditions. Briefly, positive or negative deviations are calculated relative to a known brass steel cord drawn using tungsten carbide dies, tested in cobalt containing rubber, for each of the various conditions.

Для каждой из групп I и II и для выборки образцов (Образцы) табл. II сила отрыва определена для каждого состояния. Силы отрыва усредняются до средневзвешенного значения выборки (SA), и рассчитывается статистическое стандартное отклонение, называемое стандартным отклонением выборки (SSTD) для этого семейства и условия.For each of groups I and II and for the sample sample (Samples) table. II pull-out force is determined for each condition. The pullout forces are averaged to a weighted sample mean (SA), and a statistical standard deviation called the sample standard deviation (SSTD) for that family and condition is calculated.

Показатель Z образца в группе соединений для определённого условия равен разнице между средним значением для образца этой группы и условия минус среднее значение эталона для этого условия, делённой на суммарное стандартное отклонение стандартного отклонения для эталона и стандартного отклонения для выборки. Кратко:The Z score of a sample in a group of compounds for a particular condition is equal to the difference between the mean of the sample in that group and the condition minus the mean of the standard for that condition, divided by the combined standard deviation of the standard deviation of the standard and the standard deviation of the sample. Briefly:

SA - ИАSA - IA

Z :((NS - ] JSS [ ]У - (XR - DRSTiy) , Ns-Xr-2 где NS представляет количество результатов, суммированных для получения SA и SSTD, а NR - количество результатов, суммированных для получения RA и RSTD.Z :((N S - ] JSS [ ]У - (X R - DRSTiy) , N s -X r -2 where N S represents the number of results summed to obtain SA and SSTD, and N R is the number of results summed for receiving RA and RSTD.

Z-показатель указывает, насколько отклонения от средних значений являются статистически значимыми по сравнению со средним значением эталона, т.е. текущим состоянием техники в конкретныхThe Z-score indicates how much deviations from the mean are statistically significant compared to the standard mean, i.e. current state of technology in specific

- 10 045914 группе и условии, в которых был протестирован образец:- 10 045914 group and condition in which the sample was tested:

Z-показатели ниже -2 указывают на статистически значимое ухудшение по сравнению со средним значением для эталона;Z-scores below -2 indicate statistically significant deterioration relative to the benchmark mean;

Z-показатели от -2 до -1 указывают на возможное ухудшение состояния, но не являются статистически значимыми;Z-scores of -2 to -1 indicate possible deterioration but are not statistically significant;

Z-показатели между -1 и +1 указывают на отсутствие статистически значимого ухудшения или улучшения среднего значения для эталона;Z-scores between -1 and +1 indicate no statistically significant deterioration or improvement in the mean for the reference;

Z-показатели между +1 и +2 указывают на возможное улучшение, которое не является статистически значимым;Z-scores between +1 and +2 indicate possible improvement that is not statistically significant;

Z-показатели выше +2 представляют статистически значимое улучшение известного уровня техники.Z-scores above +2 represent a statistically significant improvement over the prior art.

В табл. III суммированы результаты Z-показателей на выбранных образцах, полученных с соединениями группы I.In table III summarizes the results of Z-scores on selected samples obtained with compounds of group I.

Выводы.Conclusions.

При обычном отверждении (RC) общие результаты нейтральны или незначительно ниже по сравнению с эталоном для средних концентраций железа ниже 7,5 ат.% Fe в пределах 0-3 нм.With conventional cure (RC), overall results are neutral or marginally lower than the reference for average iron concentrations below 7.5 at.% Fe in the 0-3 nm range.

Образцы со средней концентрацией железа выше 7,5 ат.% Fe (S6, S12) показывают значительно более низкий результат по сравнению с эталоном (двойное подчеркивание).Samples with an average iron concentration above 7.5 at.% Fe (S6, S12) show a significantly lower result compared to the standard (double underline).

Таким образом, слишком высокое содержание железа на поверхности отрицательно сказывается на результатах обычного отверждения.Thus, too much iron on the surface will negatively affect the results of conventional curing.

Для выдержки в условиях влажности (СН) результаты обычно лучше по сравнению со стандартным эталоном (все значения положительные).For humidity exposure (HH), the results are generally better than the standard reference (all values are positive).

Результаты для образцов (S4, S5, выделены жирным шрифтом) показывают значительное улучшение результатов СН с соединениями, содержащими кобальт.The results for samples (S4, S5, in bold) show a significant improvement in CH results with cobalt-containing compounds.

Однако образцы, полученные волочением с помощью обычных волок из карбида вольфрама, показывают более низкие результаты.However, samples drawn using conventional tungsten carbide dies show poorer results.

Таким образом, средняя концентрация железа выше 4 ат.% Fe на поверхности стальной нити оказывает положительное влияние на сохранение адгезии при выдержке в условиях влажности.Thus, the average iron concentration above 4 at.% Fe on the surface of the steel thread has a positive effect on maintaining adhesion when exposed to humidity conditions.

При выдержке в среде пара (SA) установлено общее положительное улучшение, которое является значительным при средней концентрации железа выше 4 ат.% Fe на поверхности стальной нити.When exposed to steam (SA), an overall positive improvement was found, which was significant at an average iron concentration above 4 at.% Fe on the surface of the steel thread.

Образцы, полученные волочением с помощью обычных, волок из карбида вольфрама, дают более низкие значения.Samples obtained by drawing with conventional tungsten carbide dies give lower values.

Образцы, имеющие 4-7,5 ат.% Fe в верхней части стальной нити толщиной 0-3 нм, лучше проявляют себя в трёх условиях адгезионных испытаний резины, включающей соединения кобальта.Samples with 4-7.5 at.% Fe in the upper part of a steel thread with a thickness of 0-3 nm perform better under three conditions of adhesion testing of rubber, including cobalt compounds.

В табл. IV суммированы результаты Z-показателей, полученные на выбранных образцах соединений группы II.In table IV summarizes the results of Z-scores obtained on selected samples of compounds of group II.

Выводы.Conclusions.

При обычном отверждении (RC) общие результаты от нейтральных до незначительно отрицательных по сравнению с эталоном для средних концентраций железа ниже 7,5 ат.% Fe в пределах 0-3 нм поверхности для образцов, полученных волочением с помощью алмазосодержащих волок.With conventional cure (RC), overall results are neutral to slightly negative compared to the reference for average iron concentrations below 7.5 at.% Fe within 0-3 nm of surface area for specimens drawn with diamond-containing dies.

Образцы, полученные волочением с помощью обычных волок из карбида вольфрама, имеют значительно более низкие показатели.Samples obtained by drawing using conventional tungsten carbide dies have significantly lower performance.

При выдержке в условиях влажности (СН) все образцы по изобретению показывают лучшие результаты, чем эталон, и значительно лучше, чем эталон, для средних концентраций железа выше 4 ат.% Fe в пределах 0-3 нм.When exposed to humid conditions (CH), all samples of the invention perform better than the reference, and significantly better than the reference, for average iron concentrations above 4 at.% Fe in the range of 0-3 nm.

При выдержке в среде пара (SA), все образцы по изобретению показали значительно выше результаты, чем эталон.When exposed to steam (SA), all samples according to the invention showed significantly higher results than the standard.

В заключение: образцы по изобретению со средним содержанием железа выше 4 ат.% Fe и ниже 7,5 ат.% Fe в пределах 0-3 нм от поверхности показывают одинаковые результаты при обычном отверждении и улучшенные результаты при выдержке в условиях влажности и в среде пара в адгезионных составах, включающих соли кобальта. При испытаниях адгезионных составов, практически не содержащих кобальта, результаты после выдержки в условиях влажности и среде пара значительно лучше, в то время как результаты обычного отверждения лишь незначительно ниже. Использование одной или нескольких алмазосодержащих волок, в одном или нескольких последних проходах мокрого волочения проволоки дополнительно улучшает эти результаты.In conclusion, samples of the invention with average iron content above 4 at.% Fe and below 7.5 at.% Fe within 0-3 nm from the surface show similar results when cured normally and improved results when exposed to humidity and environmental conditions. steam in adhesive compositions including cobalt salts. When testing adhesives that contain virtually no cobalt, the results after exposure to humidity and steam conditions are significantly better, while the results of conventional curing are only slightly lower. The use of one or more diamond-containing dies in one or more final passes of wet wire drawing further improves these results.

--

Claims (6)

Таблица IIITable III Обрати RC CH SAReverse R.C. CH S.A. Rjjf 0 0 0Rjjf 0 0 0 S2 J),3 J ,11 ICS2 J),3 J ,11 IC S3 J),l ],s 2x2S3 J),l ],s 2x2 S4 HJ.O 1,3 3.9S4 HJ.O 1.3 3.9 S? -] .fl 1,3 4 JIS? -].fl 1.3 4 JI SC _ Ί 3 ].s 4.9 st -0.1 ],s 2.7 si i -] .0 1.2 0,7S.C. _ Ί 3 ].s 4.9 st -0.1 ],s 2.7si -] .0 1.2 0.7 Si? ____пЬ-____ ],4 2.4Si? ____пь-____ ],4 2.4 Таблица IVTable IV Of.i|Xl k'U RC CH SAOf.i|Xl k'U R.C. CH S.A. Ru'f J, 4 -1.4 3.1Ru'f J, 4 -1.4 3.1 S2 -J.1) 1.1 3.7S2 -J.1) 1.1 3.7 S3 -1.5 2,6 4.H _S4 4.] ft.lS3 -1.5 2.6 4.H_S4 4.] ft.l S3 zkZ 5.5S3 zkZ 5.5 S6 J.7 3.S 6.6S6 J.7 3.S 6.6 S7 -(1.6 2.9 4.0S7 -(1.6 2.9 4.0 Si i 1.4 5,5Si i 1.4 5.5 S1 2 -Al '.S 5,0S1 2 -Al '.S 5.0 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Стальная нить диаметром d, выраженным в миллиметрах, для армирования резиновых изделий, включающая стальную основу, с покрытием, включающим латунь, указанная латунь состоит из меди и цинка;1. A steel thread with a diameter d, expressed in millimeters, for reinforcing rubber products, comprising a steel base, coated with brass, said brass consisting of copper and zinc; указанное покрытие имеет среднюю толщину 450xd нанометров или более, что определяется общей массой меди и цинка указанной латуни;said coating has an average thickness of 450xd nanometers or more, which is determined by the total mass of copper and zinc of said brass; указанная латунь имеет массовое содержание меди 61-75 массовых процентов относительно общей массы меди и цинка в указанной латуни, указанную толщину указанного покрытия и указанное содержание меди в указанной латуни определяют методами мокрого химического анализа, характеризуется тем, что указанное покрытие имеет среднее содержание железа от 4 или более атомных процентов до 10 или менее атомных процентов в первом слое, указанный первый слой проходит от поверхности указанной нити до глубины 3 нанометра ниже указанной поверхности, указанное содержание железа выражается в атомных процентах относительно общего содержания железа, цинка и меди в указанном первом слое, указанное содержание железа, цинка и меди определяют с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, указанное среднее значение определяют на глубину указанного первого слоя и по 4 различным точкам на поверхности указанной стальной нити.the specified brass has a mass copper content of 61-75 mass percent relative to the total mass of copper and zinc in the specified brass, the specified thickness of the specified coating and the specified copper content in the specified brass are determined by wet chemical analysis methods, characterized by the fact that the specified coating has an average iron content of 4 or more atomic percent to 10 or less atomic percent in a first layer, said first layer extending from the surface of said filament to a depth of 3 nanometers below said surface, said iron content expressed as atomic percent relative to the total iron, zinc and copper content of said first layer, said iron, zinc and copper contents are determined by X-ray photoelectron spectroscopy, said average value is determined at the depth of said first layer and at 4 different points on the surface of said steel thread. 2. Стальная нить по п.1, в которой указанное латунное покрытие имеет среднее содержание железа 5 атомных процентов или более во втором слое, указанный второй слой проходит от поверхности указанной нити до глубины 9 нанометров ниже указанной поверхности.2. The steel thread of claim 1, wherein said brass coating has an average iron content of 5 atomic percent or more in a second layer, said second layer extending from the surface of said thread to a depth of 9 nanometers below said surface. 3. Стальная нить по п.2, в которой указанное латунное покрытие имеет среднее содержание железа в третьем слое 6 атомных процентов или более, указанный третий слой проходит от поверхности указанной нити до глубины 20 нанометров ниже указанной поверхности.3. The steel thread of claim 2, wherein said brass coating has an average iron content in the third layer of 6 atomic percent or more, said third layer extending from the surface of said thread to a depth of 20 nanometers below said surface. 4. Стальная нить по любому из пп.1-3, в которой указанное латунное покрытие имеет среднее содержание железа 20 атомных процентов или менее в третьем слое, указанный третий слой проходит от поверхности указанной нити на глубину 20 нм ниже указанной поверхности.4. The steel thread according to any one of claims 1 to 3, wherein said brass coating has an average iron content of 20 atomic percent or less in a third layer, said third layer extending from the surface of said thread to a depth of 20 nm below said surface. 5. Стальная нить по любому из пп.1-4, в которой указанное латунное покрытие имеет среднюю толщину 1350xd нанометров или менее.5. The steel thread according to any one of claims 1 to 4, wherein said brass coating has an average thickness of 1350xd nanometers or less. 6. Стальная нить по любому из пп.1-5, в которой на указанном покрытии видны чередующиеся тонкие латунные полосы и толстые латунные полосы, ориентированные по длине стальной нити, причем указанные полосы можно различить сканирующим электронным микроскопом, работающим в режиме обратного рассеяния электронов, при этом толстые латунные полосы кажутся относительно светлыми, а указанные тонкие латунные полосы кажутся относительно тёмными, дополнительно характеризуется тем, что в указанных толстых латунных полосах присутствует среднее содержание железа, составляющее 4 или более атомных процента относительно общего содержания железа, меди и цинка, указанное среднее значение берётся по глубине в пределах верхних 3 нанометров от поверхности указанной толстой латунной полосы, содержание указанных железа, цинка и меди определяют по данным сканирующей 6. Steel thread according to any one of claims 1 to 5, in which on the specified coating alternating thin brass strips and thick brass strips are visible, oriented along the length of the steel thread, and these stripes can be distinguished by a scanning electron microscope operating in electron backscattering mode, wherein the thick brass strips appear relatively light and said thin brass strips appear relatively dark, further characterized in that said thick brass strips have an average iron content of 4 or more atomic percent relative to the total iron, copper and zinc content, said average the value is taken by depth within the upper 3 nanometers from the surface of the specified thick brass strip, the content of the specified iron, zinc and copper is determined from scanning data --
EA202390013 2020-06-11 2021-06-07 STEEL CORD WITH BRASS COATING AND INCREASED IRON CONTENT ON THE SURFACE EA045914B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNPCT/CN2020/095516 2020-06-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045914B1 true EA045914B1 (en) 2024-01-17

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2516729B1 (en) A brass coated wire with a zinc gradient in the coating and its method of manufacturing
US6667110B1 (en) Hybrid steel cord for tires
JP6040259B2 (en) Ternary or quaternary alloy coatings for steam aging and post cure wet adhesion, elongated steel elements with ternary or quaternary brass alloy coatings, and corresponding methods
EP3918114A1 (en) Steel cord with a brass coating enriched with iron particles
US20120037140A1 (en) Fixed abrasive sawing wire with a rough interface between core and outer sheath
US6059951A (en) Process for manufacturing surface-treated wire for use in composite elements of elastomeric material
US4143209A (en) Process for making zinc coated steel wire and product made thereby
DE3850246T2 (en) METAL AND COMPOSITE OF METAL WITH RUBBER.
US20130032264A1 (en) Open off-the-road cord with preformed filaments
US6602614B2 (en) Coated metal wire, wire-reinforced elastomeric article containing the same and method of manufacture
EP0290082B1 (en) Compact steel cord structure
US20230228032A1 (en) Brass coated steel cord with increased iron content at the surface
EA015867B1 (en) Steel cord with iron-zinc alloy coating
EP3561157A1 (en) Plated steel wire, method for producing plated steel wire, steel cord and rubber composite body
DE69008883T2 (en) Compact steel cable.
RU2074269C1 (en) Metal wire for reinforcing issues fabricated of elastomer material, issue made of mesh elastomeric materials containing reinforcing metal wire with coating, and automobile tire containing such a wire
EA045914B1 (en) STEEL CORD WITH BRASS COATING AND INCREASED IRON CONTENT ON THE SURFACE
CN88101089A (en) To being used for the improvement wiry of reinforcing elastomeric material
DE3043959A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A WIRE FROM STEEL FOR REINFORCING ITEMS FROM RUBBER, IN PARTICULAR TIRES
US5691071A (en) Surface-treated metal wire for use in the manufacture of reinforcement structures for products made of elastomer material, and a process therefor
WO2019004393A1 (en) Rubber component reinforcing-steel cord
CN110199056A (en) Plating steel wire, all-steel cord and rubber-plating steel wire complex
JP2002013085A (en) Rubber-steel cord composite
KR20190056703A (en) Steel cord for reinforcing rubber and method for the same
EP3851575A1 (en) Steel cord for reinforcing rubber article