JP2623004B2 - ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法 - Google Patents

ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法

Info

Publication number
JP2623004B2
JP2623004B2 JP1085796A JP8579689A JP2623004B2 JP 2623004 B2 JP2623004 B2 JP 2623004B2 JP 1085796 A JP1085796 A JP 1085796A JP 8579689 A JP8579689 A JP 8579689A JP 2623004 B2 JP2623004 B2 JP 2623004B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
wire
alloy
sand
fluidized bed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1085796A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02267257A (ja
Inventor
新次 蔵重
卓司 吉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
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 Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd filed Critical Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd
Priority to JP1085796A priority Critical patent/JP2623004B2/ja
Publication of JPH02267257A publication Critical patent/JPH02267257A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2623004B2 publication Critical patent/JP2623004B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はゴム補強金属コード製造用のワイヤーへの多
元合金めっき拡散方法に関するものである。
〔従来の技術とその技術的課題〕
自動車タイヤなどのゴム製品補強用スチールコードは
径の小さい複数のワイヤー(素線)を撚り合わせて構成
され、耐食性、ゴムとの接着性をよくするため、通常、
ワイヤーの段階で複数層のめっきを施し、次いで熱拡散
により合金化する方法が採られる。この方法として従来
一般に、ライン上に数個の通電ロールを配し、それら通
電ロールを介してめっきワイヤーに電流を流す通電加熱
方式が採用されていた。
しかしながら、この方法は、通電ロールとワイヤーと
の接触が不安定なことや、空気の流れ、気温などの外部
環境の影響をうけやすいことにより拡散温度が不安定と
なり、ワイヤー温度を正確に一定温度に維持しがたく、
また、拡散進行中にめっき表面と給電部ロールが接触す
るため、めっき表面がダメージを受け、傷が生じやすい
問題があった。このため、ワイヤーを撚合したコードの
品質特性ことに伸縮性、ゴム接着性、引張り強さ、切断
強度などの重要な特性をバランスよく安定して得ること
が困難であった。伸線性とは多元めっき後のワイヤーの
表面を活性化するためダイスにより冷間線引きする場合
のパラメータであり、通常、断線回数が多いか少ない
(トンあたりの断線回数)か、ダイス穴寸法変化度合い
が大きか否かすなわち、元のワイヤ径から目標径まで引
抜く伸線加工を行なったときに、最終ダイス通過直後の
素線径が目標素線径に対して所定割合(たとえば5%)
増加した値に達するまでの伸線量(トン)により評価す
るのが一般で評価される。
また、上記通電加熱方式では、たとえば45Vというよ
うな高電圧を印加するため、感電の危険が付きまとい、
作業の安全性の面でも問題がある上、ライン速度を60m/
分以上の高速にするとワイヤーの振動が大となり、通電
ロールとワイヤーとの接触部で接触不良が生じ、スパー
クが発生する。このため前段のめっき工程までを高速化
できるにもかかわらずこのめっき拡散工程で速度アップ
が制限されるため、ライン全体を高速化し得ず、めっき
ワイヤーの生産性向上が阻害されるという問題があっ
た。
本発明は前記のような問題点を解消するために創案さ
れたもので、その目的とするところは、伸線性とゴム接
着性などの品質のバラツキの少ない良好な多元合金拡散
めっき付きゴム補強用スチールワイヤーを高速で簡易に
得ることができる方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため本発明者は、直接通電加熱方
式に代わる種々の方法を模索し、試みに固体粒子を加熱
し流動状にした中に多層めっきしたゴム補強用スチール
ワイヤーを通してみた。この方法は、加熱温度が安定し
ているものの、常識的にはめっき層が固体粒子で擦過さ
れるため、めっき層が除去されたり、表面キズが多発し
たりすると考えられた。ところが実際には、温度条件と
浸漬時間とを適正な範囲内に設定すると、上記問題をう
まく回避しながら所期の目的を達成できることがわかっ
た。
本発明はこの知見から創案されたもので、その特徴と
するところは、径0.7〜2.0mmφのゴム補強用スチールワ
イヤーにCu−Zn系多層めっきを施し、次いでこのCu−Zn
系多層めっきワイヤーを連続的に加熱してめっき金属を
拡散し合金化する方法において、合金と反応性がなく表
面浸透を起さない砂を470〜550℃に保持しつつ、この砂
中に前記Cu−Zn系多層めっきワイヤーを3秒以上でかつ
線径dmmφとの関係において3.44d〜4.41d秒の浸漬時間
で通過させることにより合金化することにある。
流動床としては、流動用エアと燃焼ガスをラジアント
チューブから噴出させて砂の流動と加熱を行う方式、又
は整流板を用いこれの上に砂を配し、上方からバーナで
加熱する一方、流動用エアを整流板の下方から送り込む
方式のいずれでもよい。これらにおいて、砂は代表的に
はZrO2、AlO3が用いられる。
流動床を通過し多元合金めっきが施されたスチールワ
イヤーは、引続き水槽中を通過することにより冷却と表
面洗浄が行われる。この処理は好ましくは超音波を利用
して行われる。
本発明は特にスチールワイヤーに対するCu−Znめっき
の合金化に好適であるほか、Cu−Zn−Ni、Cu−Zn−Co等
のCuベースの多元合金めっきの熱拡散処理に適用し得る
ことは言うまでもない。
以下本発明を添付図面に基いて具体的に説明する。
第1図は本発明を適用しためっきワイヤー製造工程を
示すもので、1はサプライ部、2は加熱・焼入部、3は
水冷部、5は前処理部、6は第1めっき部、7は水洗
部、8は第2めっき部、9は水洗部、10は湯洗部であ
る。これらは公知のライン及び工程と同じであり、所定
の径に線引きされたワイヤーはサプライ部1から加熱部
2を通ることで加熱、焼入れされ、次いで冷却された
後、Hcl+NaOH等により化成処理され、第1めっき部6
でたとえばCuめっきされ、第2めっき部8でたとえばZn
めっきされることで母地表面に連続的に多層めっきが施
される。
本発明においては、めっき工程後のラインに、第1a図
のように、流動床拡散炉11を設け、これに続き、後処理
手段としてたとえば超音波発振機構120を備えた水洗部1
2、湯洗部15、乾燥部16を設け、これらに連続的に多層
めっきワイヤーWを通過させ、最終的に巻取り部17で巻
収するものである。
これにより多層めっきワイヤーWは、流動床の通を通
過することで加熱され、めっき層は熱拡散により合金化
され、水洗部12を通過することで冷却と表面洗浄が行わ
れ、その後湯洗部15、乾燥部16を通過し、洗浄、乾燥さ
れる。
第2図と第3図は本発明で用いられる流動床拡散炉11
の一例を示しており、粒度の細かい砂114を充填したト
ンネル状の炉体110に、所定の間隔で多数のラジアント
チューブ111を配置し、各ラジアントチューブ111または
それらを集合させたヘッダー部に炭化水素系ガスたとえ
ばブタンの熱焼バーナ112と流動用エア供給部113とを設
けたものであり、高温熱焼ガスと流動用エアはラジアン
ドチューブ111から砂層に噴出し、これにより砂層は高
温に保持されつつエアレーションにより流動する。
第4図と第5図は流動床拡散炉11の別の例を示してお
り、この場合には、炉体110は整流板116により内部が上
室117aと下室117bに区画されている。そして、上室117a
には砂114が収容されると共に、天井部ないし側壁部に
設けた加熱バーナ118により加熱されるようになってお
り、下室117bには流動用エアの導入配管119が配置さ
れ、流動用エアは整流板116に存在する無数のメッシュ
を通って砂層に噴出される。
なお、炉体110にはいつ流した砂を上室117aに戻すリ
カバリー装置112が設けられている。
前記砂はめっきや合金と化学反応性がなく、表面浸透
が生じない材質のものが用いられる。その代表的なもの
としてはZrO2、AlO3が挙げられる。
いずれの流動床構造においても、前記多層めっきワイ
ヤーWは、炉体110の出口側と入口側に配したガイド12
4,125を介して高温に保持されている砂層中を通過され
る。
この場合、前工程でのめっきは、めっき組成(Cu%)
62〜67%、めっき量3〜6g/kgの条件となるように作業
し、 β相 を20〜60%の範囲になるような拡散条件とすべきであ
る。
詳述すると、β相の比率を上記範囲にするには、本発
明による流動床拡散方式では、多層めっきワイヤー径が
常用範囲すなわち0.7mmφ以上において、流動床は470〜
550℃の温度範囲とし、かつ保持時間(浸漬時間)は少
なくとも3秒を越え、かつワイヤ径(d)との関係で3.
44d〜4.41dに設定すべきである。
したがって、たとえば、多層めっきワイヤーが0.93mm
φの場合には、ラジアントチューブ方式では保持時間3.
2〜4.1秒、同じく1.35mmφの場合には4.6〜6秒、同じ
く1.65mmφの場合には5.7〜7.3秒が最適条件である。
その理由は、流動床温度を550℃を越える高温としか
つ線径との関連で4.41dを越える長時間保持とした場合
には、β相の比率が20%を下回り、めっき層表面からの
脱亜鉛が著しく、これによりゴムとの接着性が劣化する
からである。
一方、流動床温度を470℃を下回る低温とし、かつ線
径との関連で3.44dを下回る短時間保持とした場合に
は、β相の割合が60%を越えて多くなるため、伸線性が
悪化するからである。
また、550℃を越える高温では保持時間が3.44d〜4.41
dの範囲であっても、前記脱亜鉛によりゴム接着性が悪
化し、470℃未満の低温では保持時間が適正でも伸線性
とゴム接着性が不良となるためである。
上記拡散条件は本発明者が実験により知見したもの
で、ワイヤー径1.35mmφを例にとって拡散条件と多元合
金めっきワイヤー特性との関係を示すと第1表のごとく
である。
この第1表から明らかなように、試料3,4,5,6,7は流
動床温度を470〜550℃とし、かつ保持時間を線径に則し
た3.44d〜4.41dの範囲内としているため、β相の比率が
20〜55%という適正範囲に収まっており、伸線性とゴム
接着性が共に良好である。
これに対して、試料1,2は流動床温度が低いためβ相
の比率が好適範囲を越え、そのため伸線性とゴム接着性
が不良である。これは断線が多発したりワイヤ表面が粗
となるためであると解される。
試料8は流動床温度は適正であるが保持時間が線径に
対して4.41dを越えて長過ぎるため、β相の比率が少す
ぎ、ゴム接着性が悪くなっている。また、試料9は保持
時間が適正でも流動床温度が高すぎるため、β相の比率
が低すぎ、伸線性は満足できてもゴム接着性は悪い。試
料10は保持時間が長すぎ、流動床温度も高すぎるためβ
相の比率が低すぎ、やはりゴム接着性が悪い。なお、伸
線性は慣用の評価法(ダイス穴寸法変化度合)によった
ものである。また、ゴム接着性も慣用の評価法すなわ
ち、コードをゴム中に埋めて加硫したテストピースを用
いてコード引抜きを行い、コードの地肌がどの程度ゴム
で覆われているかを視認評価したものである。
以上のことから、本発明で規定する温度条件と保持時
間が必須条件であることがわかる。
上記のような拡散条件を実現するための流動床側の条
件は、流動床がラジアントチューブ方式の場合、たとえ
ば流動用条件として240〜760Nm3/h、圧力1000〜1500mmH
2O、燃焼用ガス(ブタンの場合)条件として、流量190
〜650Nm3/h、圧力20〜130mmH2O、燃焼ガス/(流動用エ
ア+燃焼ガス)20〜70%の範囲から適宜設定すればよ
い。
また、整流板方式の場合には、流動用エア条件とし
て、1200〜1800Nm3/h、圧力3000〜3500mmH2O、燃焼用ガ
ス(ブタンの場合)条件として、流量700〜1100Nm3/h、
圧力650〜750mmH2O、混合比(ガス:エア)1:(12〜1
5)の範囲から適宜設定すればよい。
〔実 施 例〕
次に本発明の実施例を示す。
本発明によりスチールタイヤコード用銅−亜鉛2層メ
ッキワイヤー(線径0.93,1.35,1.65mmφ)を第2図と第
3図のラジアントチューブ方式の流動床を用いて熱拡散
処理した。
その条件と結果を通電加熱方式による場合と比較して
第2表に示す。また、得られた多元めっきワイヤー冷間
引き抜きしたワイヤー用いて作ったスチールコードの特
性を通電加熱方式による場合と比較して第3表に示す。
第3表中、数値0.175は0.93mmφを伸線した多元合金
めっきワイヤーを使用したものであり、同様に、0.28は
1.35mmφ、0.38は1.65mmφを伸線した多元合金めっきワ
イヤーを使用したものである。
第2表から明らかなように、本発明法によれば、特に
伸線性が各線径とも改善されている。また、引張強さに
ついても、標準偏差σが通電加熱方式の場合にくらべて
良好になつており、バラツキの少ない安定した品質が得
られていることがわかる。
また、第3表から明らかなように、本発明による拡散
法を採用した場合、ゴムとの反応性が安定し、接着特性
の標準偏差σが少なく、バラツキが少なく良好であるこ
とがわかる。さらに、表には示していないが、通電拡散
では安定生産が不可能であるワイヤ速度60m/min以上の
領域でも安定生産をすることができる大きな利点が得ら
れた。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によるときには、径0.7〜2.0mmφ
のゴム補強用スチールワイヤーにCu−Zn系多層めっきを
施し、次いでこのCu−Zn系多層めっきワイヤーを連続的
に加熱してめっき金属を拡散し合金化する方法におい
て、合金と反応性がなく表面浸透を起さない砂を470〜5
50℃に保持しつつ、この砂中に前記Cu−Z系多層めっき
ワイヤーを3秒以上でかつ線系dmmφとの関係において
3.44d〜4.41d秒の浸漬時間で通過させることで合金化す
るので、温度条件と保持時間の規定によりβ相の比率が
適正範囲になるように熱拡散することができ、ゴム補強
材として重要な伸線性とゴム接着性のバラツキの少ない
安定した品質のスチールワイヤーを能率よく高い生産性
で量産することができる。
また、熱伝達係数が約1000kcal/℃・m3・hrと高く熱
効率がよいため、通電加熱方式よりも小さな拡散スペー
スで足り、通電加熱式のようなスパークの問題も皆無の
ため、高速化に対応することができ、感電等の問題もな
いため、安全性も良好となるなどのすぐれた効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した多元合金めっき付きスチール
ワイヤーの製造ラインを例示するフロシート、第1a図は
拡散処理工程の概略側面図、第2図は本発明の実施に使
用する流動床の一例を示す平面図、第3図はその縦断面
図、第4図は流動床の他の例を示す縦断側面図、第5図
は同じくその縦断正面図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−190157(JP,A) 特開 昭63−143250(JP,A) 特開 昭62−243756(JP,A) 特開 昭62−148530(JP,A) 特開 昭60−165367(JP,A) 特開 昭53−137808(JP,A) 特公 昭61−44151(JP,B2) 特公 昭60−57520(JP,B2) 特公 昭55−26688(JP,B2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】径0.7〜2.0mmφのゴム補強用スチールワイ
    ヤーにCu−Zn系多層めっきを施し、次いでこのCu−Zn系
    多層めっきワイヤーを連続的に加熱してめっき金属を拡
    散し合金化する方法において、合金と反応性がなく表面
    浸透を起さない砂を470〜550℃に保持しつつ、この砂中
    に前記Cu−Zn系多層めっきワイヤーを3秒以上でかつ線
    径dmmφとの関係において3.44d〜4.41d秒の浸漬時間で
    通過させることにより合金化することを特徴とするゴム
    補強用スチールワイヤー多元合金メッキの拡散方法。
  2. 【請求項2】流動床として、流動用エアと燃焼ガスとを
    共に砂層に噴出させる形式のものを用いる特許請求の範
    囲第1項に記載のゴム補強用スチールワイヤーの多元合
    金メッキの拡散方法。
  3. 【請求項3】流動床として、流動用エアを下方から砂層
    に噴出させ、砂の加熱を砂層外から行う形式のものを用
    いる特許請求の範囲第1項に記載のゴム補強用スチール
    ワイヤーの多元合金メッキの拡散方法。
  4. 【請求項4】流動床通過後、超音波を重畳して冷却と表
    面洗浄を行う特許請求の範囲第1項ないし第3項いずれ
    かに記載のゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッ
    キの拡散方法。
JP1085796A 1989-04-06 1989-04-06 ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法 Expired - Lifetime JP2623004B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1085796A JP2623004B2 (ja) 1989-04-06 1989-04-06 ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1085796A JP2623004B2 (ja) 1989-04-06 1989-04-06 ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02267257A JPH02267257A (ja) 1990-11-01
JP2623004B2 true JP2623004B2 (ja) 1997-06-25

Family

ID=13868847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1085796A Expired - Lifetime JP2623004B2 (ja) 1989-04-06 1989-04-06 ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2623004B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2176838C (en) * 1995-05-18 2000-02-08 Hiroshi Kawatani Steel cord and steel radial tire
US6109017A (en) * 1996-05-16 2000-08-29 Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. Steel cord and steel radial tire

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53137808A (en) * 1977-05-09 1978-12-01 Tokyo Rope Mfg Co Fluidized powder bath type heat treatment furnace
JPS5526688A (en) * 1978-08-16 1980-02-26 Nec Corp Semiconductor device
JPS6057520A (ja) * 1983-09-07 1985-04-03 Seiko Epson Corp 磁気ヘッド
JPS60165367A (ja) * 1984-02-08 1985-08-28 Sumitomo Electric Ind Ltd めつき鋼線の処理方法
JPS6144151A (ja) * 1985-02-04 1986-03-03 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイキヤスト金型用硬質合金
JPS62148530A (ja) * 1985-12-23 1987-07-02 Kawasaki Steel Corp ゴム接着性の優れたスチ−ルコ−ドおよびその製造方法
JPS62243756A (ja) * 1986-04-16 1987-10-24 Kawasaki Steel Corp ブラスめつき鋼線の製造方法
US4828000A (en) * 1986-10-31 1989-05-09 N. V. Bekaert S.A. Steel substrate with brass covering layer for adhesion to rubber
JPS63143250A (ja) * 1986-12-05 1988-06-15 Kawasaki Steel Corp 拡散法による鋼線のブラス合金めつき方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02267257A (ja) 1990-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2543936A (en) Apparatus for covering a metallic core with a cast layer of another metal
JP4338794B2 (ja) マイクロ合金化された高炭素鋼及び高張力フィラメントの製造方法
JPH0199714A (ja) ゴム製品強化用の鋼ワイヤの製造方法及びその鋼ワイヤ
JP2623004B2 (ja) ゴム補強用スチールワイヤーの多元合金メッキの拡散方法
EP0899365A2 (en) Titanium fiber and method of producing the same
JPH08325964A (ja) ゴム補強用スチールワイヤおよびスチールコード
US3443305A (en) Method of manufacturing a composite metallic wire
US3844021A (en) Method of simultaneously drawing a plurality of wires and apparatus therefor
JPH07109556A (ja) 合金層被覆鋼線およびその製造方法
AU635306B2 (en) High-conductivity copper-clad steel trolley wire and a method for manufacturing the same
JPS5914429A (ja) ワイヤカツト放電加工電極線用複合線およびその製造法
JP2000005816A (ja) 多重巻ステンレス鋼管
JPH07106412B2 (ja) 高導電率銅被覆鋼トロリ線の製造方法
JP4211202B2 (ja) 粉体塗装ワイヤの製造方法および装置
JPS5910522B2 (ja) 銅被覆アルミニウム線
JP3517347B2 (ja) 銅被覆鋼線の製造方法
JPH04197513A (ja) コイル状鋼管の芯引方法
US399245A (en) Edmuxd
JPS6213086B2 (ja)
US3529343A (en) Method of producing metallic yarn
JPS6411086B2 (ja)
JP2942880B2 (ja) ゴム補強用スチールワイヤ
JP4124386B2 (ja) 高強度アルミニウム又はアルミニウム合金棒の製造方法
US4592503A (en) Continuous method for manufacturing thermic lances
JPS6223977A (ja) ブラスメツキ鋼線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080411

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 12

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term