JPH08100249A - 鋼線のパテンティング及び黄銅メッキ法 - Google Patents

鋼線のパテンティング及び黄銅メッキ法

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JPH08100249A
JPH08100249A JP7238459A JP23845995A JPH08100249A JP H08100249 A JPH08100249 A JP H08100249A JP 7238459 A JP7238459 A JP 7238459A JP 23845995 A JP23845995 A JP 23845995A JP H08100249 A JPH08100249 A JP H08100249A
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zinc
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Anand W Bhagwat
アナンド・ワマン・バグワト
Eddie F Riggenbach
エディ・フランクリン・リッゲンバッハ
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼線を同時にパテンティング及び黄銅メッキ
する方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、鋼線を同時にパテンティング
及び黄銅メッキする方法であって、次の工程：（ａ）銅
及び亜鉛の溶融混合物中に鋼線を連続的に通過させて、
これに黄銅のコーティングを施すこと、（ｂ）オーステ
ナイト化された鋼線から、鋼線が溶融混合物を出るとき
に過剰の黄銅を連続的にぬぐい取って、鋼線のキログラ
ムあたり黄銅２〜８ｇの範囲内の黄銅コーティングを有
する黄銅被覆された鋼線を達成すること；（ｃ）黄銅被
覆されたオーステナイト化された鋼線を、不活性ガス雰
囲気下に、オーステナイトからパーライトへの変態が起
こるまで、約５００℃〜６５０℃の範囲内の急冷温度に
冷却すること；並びに（ｄ）パテンティングされ黄銅メ
ッキされた鋼線を周囲温度へさらに冷却すること、を含
んで成る方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼線のパテンティン
グ及び黄銅メッキ法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばタイヤ、コンベヤーベルト、動力
伝達ベルト、調時ベルト、ホース等のゴム製品をその中
に鋼強化要素を組み込むことによって強化することはし
ばしば望ましい。空気入り乗物用タイヤはしばしば黄銅
被覆された鋼フィラメントから製造されたコードで強化
される。そのようなタイヤコードは一般に黄銅の薄層で
被覆された高炭素鋼から成る。そのようなコードはモノ
フィラメント（monofilament）であることができるが、
通常は互いにより合わされている数種のフィラメントか
ら製造される。殆どの場合、強化されるタイヤのタイプ
に依存して、フィラメントのストランドはさらに網形編
みされてタイヤコードへと形成される。タイヤ強化のた
めの典型的な鋼は通常約０．６５〜０．７５％の炭素、
０．５〜０．７％のマンガン、及び０．１５〜０．３％
のケイ素であり、残部はもちろん鉄である。
【０００３】強化要素用線材において利用される、鋼ア
ロイが高い強度及び延性と共に高い疲れ抵抗を示すこと
が重要である。この特質の組み合わせを得るために、鋼
線は一般にパテンティングされ、そして続いて冷間引き
抜きされる。パテンティングの目的は、望まれる高い引
張強さ、靱性及び疲れ抵抗を有する線材が製造できるよ
うに、引き抜きの間の面積の大きな減少に耐える能力を
線材に付与することである。
【０００４】パテンティングは通常連続工程として実施
され、そして典型的には、最初にアロイを約８５０℃〜
約１１５０℃の範囲内の温度に加熱し、次に微細構造を
面心立方から体心立方へ変え、かつ望まれる機械的特性
を得る変態が起こる温度へ速い速度で冷却することから
成る。多くの場合には、単一の同素体（ａｌｌｏｔｒｏ
ｐｅ）を形成するのが望ましいが、実際には１つより多
い微細構造を有する同素体の混合物が生成される。
【０００５】商業的な操作においては、変態相において
面心立方微細構造から体心立方微細構造への変態が可能
な限り速く起こることが望ましい。変態の速度が速けれ
ば速い程、得られる処理量における装置の必要性の要求
は少ない。すなわち、変態が起こるのに多くの時間が必
要であれば、変態相の長さは、同じレベルの処理量を維
持するために増さなければならない。もちろん、変態帯
における滞留時間（浸漬）を増加することによって、低
速度の変態に適応させるために処理量を減じることも可
能である。
【０００６】鋼線要素によって強化されたゴム製品を有
効に機能させるために、ゴムと鋼コードとの間の良好な
接着が維持されることが肝要である。したがって、一般
に鋼線強化材要素は、ゴム−金属の接着を容易化するた
めに黄銅で被覆されている。
【０００７】ゴムの黄銅メッキされた鋼線の接着は黄銅
中の銅とゴム中の硫黄との間の結合に依存していること
は本技術分野における当業者によって一般に同意され
る。そのような黄銅で被覆された鋼強化要素が加硫中の
ゴム組成物中に存在するとき、結合層を形成する界面に
おける黄銅アロイとゴムとの間の化学反応によってゴム
と鋼強化材との間の結合が徐々に形成されると考えられ
る。黄銅被覆はまた、鋼フィラメントの最終湿式引き抜
きの間の潤滑剤として重要な機能を提供する。
【０００８】長年にわたり、鋼線を黄銅で被覆するため
に種々の技術が使用されてきた。例えば、アロイメッキ
が黄銅被覆で鋼フィラメントをメッキするために使用さ
れている。そのようなアロイメッキ手順は、化学的に錯
化された種を含むメッキ用溶液からその場に均質な黄銅
アロイを形成するための銅と亜鉛との同時の電着を含
む。この同時析出（codeposition）は、錯化電解質が個
々の銅と亜鉛の析出電位が実際に同一である陰極フィル
ムを提供するために起こる。アロイメッキは典型的に、
約７０％の銅及び約３０％の亜鉛を含むアルファ−黄銅
コーティングを施すために使用される。そのような被覆
は優秀な引き抜き性能及び良好な初期接着を与える。し
かし、最近の調査によれば、タイヤの表面の寿命の間の
長期間の接着はバルク（bulk）被覆化学以外のものに依
存することが示されている。さらに詳細には、使用（se
rvice）酸化層の性質と全体の黄銅被覆を横切る化学的
変動（勾配）が重要であると証明された。
【０００９】連続メッキは黄銅アロイを鋼フィラメント
へ施すための実用的な技術である。そのような手順にお
いて、銅層及び亜鉛層が連続的に鋼フィラメント上へ電
着によってメッキされ、熱拡散工程が続く。連続黄銅メ
ッキのために、ピロリン酸銅及び酸性硫酸亜鉛メッキ溶
液が通常使用される。
【００１０】黄銅を鋼フィラメント上へメッキするため
の標準的な手順において、鋼フィラメントが約６０℃よ
りも高い温度の熱水中で洗浄される。鋼フィラメントは
次に表面から酸化物を除去するために硫酸または塩酸中
で酸洗いされる。水洗後、フィラメントはピロリン酸銅
メッキ溶液中で銅で被覆される。線材は、メッキ電池中
で陰極として働くように負の電荷が与えられる。銅板が
陽極として利用される。可溶の銅陽極の酸化は電解液に
銅イオンを補給する。銅イオンはもちろん、鋼フィラメ
ント陰極の表面で金属状態に還元される。
【００１１】銅メッキされた鋼フィラメントは次に水洗
されそして亜鉛メッキ電池中で亜鉛でメッキされる。銅
メッキされたフィラメントは亜鉛メッキ電池内で陰極と
して働くように負の電荷が与えられる。可溶の亜鉛陽極
を備えたメッキ電池内に酸性硫酸亜鉛の溶液がある。亜
鉛メッキ操作の間、可溶の亜鉛陽極が酸化されて電解液
に亜鉛イオンを補給する。陰極として働いて亜鉛層をそ
の上に与える、銅で被覆された鋼フィラメントの表面に
おいて、亜鉛イオンは還元される。適切な亜鉛イオン補
給システムを伴うときは酸性硫酸亜鉛浴が不溶性陽極を
も利用できる。フィラメントは次に水洗され、そして銅
及び亜鉛の層がそれによって拡散して黄銅被覆を形成す
ることを許すために約４５０℃よりも高い温度、好まし
くは約５００℃〜約５５０℃の範囲内の温度に加熱され
る。これは一般に誘導加熱または抵抗加熱によって達成
される。フィラメントは次に冷却され、そして酸化物を
除去するために希リン酸溶液中で室温で洗浄される。黄
銅被覆されたフィラメントは次に水洗され、そして約７
５℃〜約１５０℃の温度で空気乾燥される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は鋼線を同時に
パテンティング及び黄銅メッキする技術を開示する。本
技術を使用することによって、別々のパテンティング及
び黄銅メッキ工程の必要性は除去される。これらの別々
の工程の除去はもちろん実質的な経費の削減につなが
る。さらに、本方法によって製造されたパテンティング
され黄銅メッキされた線材は改善された腐食抵抗を示
す。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明はさらに詳細に
は、鋼線を同時にパテンティング及び黄銅メッキする方
法であって、 （ａ）銅及び亜鉛の溶融混合物中に鋼線を連続的に通過
させて、これに黄銅のコーティングを施すこと、ここで
溶融混合物は約９３０℃〜約１１００℃の範囲内の温度
に維持され、そして鋼線がオーステナイト化されるのに
充分な約６〜約１５秒の範囲内の溶融混合物中の滞留時
間を有する； （ｂ）オーステナイト化された鋼線から、鋼線が溶融混
合物を出るときに過剰の黄銅を連続的にぬぐい取って、
鋼線のキログラムあたり黄銅２〜８ｇの範囲内の黄銅コ
ーティングを有する黄銅被覆された鋼線を達成するこ
と； （ｃ）黄銅被覆されたオーステナイト化された鋼線を、
不活性ガス雰囲気下に、オーステナイトからパーライト
への変態が起こるまで、約５００℃〜６５０℃の範囲内
の急冷温度に冷却すること；並びに （ｄ）パテンティングされ黄銅メッキされた鋼線を周囲
温度へさらに冷却することを含んで成る、前記の方法に
関する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本明細書中で使用する用
語「鋼」は、炭素鋼として通常公知の、高炭素鋼、常鋼
（ordinary steel）、ストレート炭素鋼、及び普通炭素
鋼とも呼ばれるものを意味する。このような鋼の例はア
メリカンアイアンアンドスチールインスティテュートの
グレード１０７０−高炭素鋼（ＡＩＳＩ １０７０）で
ある。このような鋼は、実質的な量の他の合金要素なし
に、その特性を主として炭素の存在に頼っている。米国
特許第４，９６０，４７３号は本発明において利用でき
るいくつかの好ましい鋼を開示する。
【００１５】鋼が銅と亜鉛との溶融混合物中を通過する
前にフラックス（flux）溶液中で洗浄され処理されるの
が好ましい。超音波清浄技術が、線材から他の粒子を優
秀な結果を伴って除去するのに使用できる。超音波清浄
は、超音波の存在下に水中または水酸化ナトリウムの水
溶液中で通常実施される。超音波洗浄工程の後、鋼線を
塩化亜鉛のフラックス水溶液中を通すことが通常好まし
い。
【００１６】黄銅は銅と亜鉛とのアロイであり、種々の
より少量の他の物質を含むことができる。約６０％〜約
８０％の銅及び約２０％〜約４０％の亜鉛を含むアルフ
ァ−黄銅が、ゴム製品の強化のためのフィラメントの被
覆に使用される。黄銅が約６２％〜約７０重量％の銅及
び約３０％〜約３８重量％の亜鉛を含むことが通常好ま
しい。本発明の実施において、黄銅が約６３％〜約６５
重量％の銅及び約３５％〜約３７重量％の亜鉛を含むこ
とが通常さらに好ましい。
【００１７】本発明の方法の最初の工程において、鋼線
は、これに黄銅のコーティングを施すために銅及び亜鉛
の溶融混合物中を連続的に通過する。銅と亜鉛との溶融
混合物は望まれる黄銅コーティングの組成を有する。す
なわち、銅と亜鉛との溶融混合物は約６０％〜約８０重
量％の銅及び約２０％〜約４０重量％の亜鉛を含む。溶
融混合物は好ましくは約６２％〜約７０重量％の銅及び
約３０％〜約３８重量％の亜鉛、そして最も好ましくは
約６３％〜約６５重量％の銅及び約３５％〜約３７重量
％の亜鉛を含む。
【００１８】溶融混合物は約９３０℃〜約１１００℃の
範囲内にある温度に維持される。溶融混合物が約９５０
℃〜約１０２５℃の範囲内にある温度に維持されるのが
好ましく、約９６０℃〜約９８０℃の範囲内にある温度
が最も好ましい。使用する温度は銅と亜鉛との混合物を
溶融状態に維持し、かつ線材中の鋼をオーステナイト化
するのに十分なものである。
【００１９】鋼線は鋼がオーステナイト化するのに十分
な溶融混合物中の滞留時間を有する。この鋼は、その微
細構造が均質な面心立方結晶構造に完全に変態した後に
オーステナイト化されたとみなされる。鋼がオーステナ
イト化されるのに必要な時間は通常約６秒〜約１５秒の
範囲内である。
【００２０】線材中の鋼がオーステナイト化されるため
に要求される正確な時間は線材の直径によって変化す
る。当然、より小さい線材はオーステナイト化されるの
により少ない時間を必要とし、より大きな線材はより多
くの時間を必要とする。例えば、約１．０ｍｍの直径を
有する小線材は十分にオーステナイト化されるために溶
融混合物中でほんの約６秒間の滞留時間を必要とするだ
けである。一方、３．０ｍｍの直径を有する厚い線材は
オーステナイト化されるために典型的に約１５秒必要と
する。約１．７５ｍｍの直径を有する中間サイズの線材
はオーステナイト化されるのに約７〜１０秒、そしてさ
らに典型的には８〜９秒間かかる。したがって、線材の
引取り速度及び線材が銅と亜鉛との溶融混合物中を通る
距離は、溶融浴内における鋼線のための望まれる滞留時
間を達成するために調整される。
【００２１】本発明の方法の第２段階において、鋼線が
銅と亜鉛との溶融混合物を出るときに、過剰の黄銅が鋼
線の表面からぬぐい取られる。溶融浴を出るとすぐ、鋼
線は線材ｋｇあたり概して約７〜約１２グラムの黄銅で
被覆される。しかし、被覆の厚さは線材の速度及び溶融
浴を線材が出る角度によって変化する。当然、より薄い
コーティングはより高い出口角度で経験される。より薄
いコーティングは、より遅い線材速度においても達成さ
れる。いずれにせよ、オーステナイト化された鋼線は溶
融浴を出た後にぬぐわれて、鋼線ｋｇあたり黄銅２〜８
ｇの範囲内の黄銅コーティング重量を有する黄銅コーテ
ィングを達成する。線材は好ましくは鋼線ｋｇあたり黄
銅３〜４ｇの範囲内の黄銅コーティング重量を有する黄
銅コーティングを達成するためにぬぐい取られる。
【００２２】過剰の黄銅は静止パッドまたはローラーを
通過させることによって鋼線からぬぐい取ることができ
る。線材に加える圧力はもちろん望まれるコーティング
厚さを得るために調整される。鋼線から過剰の黄銅をぬ
ぐうのに使用されるローラーのパッドは通常ファイバー
ガラスまたはガラスウールのような柔軟なセラミック材
料から製造される。アスベストのパッドも使用できる
が、環境及び安全性の理由のために好ましくない。
【００２３】オーステナイト化された鋼線から過剰の黄
銅が除去された後、鋼線はオーステナイトからパーライ
トへの変態が起こるまで、約５００℃〜約６５０℃の範
囲内の急冷温度へ冷却される。オーステナイトからパー
ライトへの変態は典型的には約５２０℃〜約６００℃の
範囲内の温度、さらに典型的には約５３０℃〜約５５０
℃の範囲内の温度で典型的に始まる。
【００２４】急冷工程におけるオーステナイトからパー
ライトへの変態は完了するのに約０．５秒〜約４秒かか
る。オーステナイトからパーライトへの変態はさらに典
型的には約１秒〜約３秒の範囲内の期間にわたり起こ
る。変態は再輝により温度増加が観察される点で始まる
と考えられる。反応が進行するにつれて、微細構造はオ
ーステナイトの面心立方構造からパーライトへ変態す
る。パテンティング手順は、パーライトへの変態が達成
された後に完了されると考えられ、ここでパーライトは
体心立方結晶構造を有する金属層及び炭化物層から成る
層状構造である急冷工程は通常不活性ガス雰囲気下にオ
ーブン内で実施される。不活性ガスは通常ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、クリプトン、及びキセノンより成る群
から選択される貴ガスである。この急冷工程は空気下で
も実施できる。しかし、もし急冷工程が不活性ガス雰囲
気以外の雰囲気で実施されると、二酸化亜鉛が鋼線上に
形成され、それに続く二酸化亜鉛除去工程が必要とな
る。
【００２５】急冷工程におけるパテンティングが完了し
た後、黄銅メッキされた鋼線は本発明の最終工程におい
て単に周囲温度へ冷却される。黄銅メッキされ、パテン
ティングされた鋼線を次に引き抜いて、高い延性及び高
い疲れ抵抗を示す高強度フィラメントを製造できる。本
発明の方法によって製造された、黄銅メッキされ、パテ
ンティングされた鋼線は、慣用の技術を利用して黄銅メ
ッキされかつパテンティングされた鋼線で観察される腐
食抵抗を越えて大きく改善された腐食抵抗をも示す。
【００２６】本発明は次の実施例においてさらに詳細に
記述される。これらの実施例は本発明を例示する目的の
ものであって、本発明の範囲を限定するかまたは本発明
が実施し得る様式であると認識されるべきではない。他
に特に示さない限り、全ての部及び百分率は重量で与え
られる。
【００２７】
【実施例】本試験において、本発明の技術を利用して、
１．７８ｍｍの直径を有する鋼線を同時にパテンティン
グ及び黄銅メッキした。使用した手順において、鋼線の
表面から異物粒子を除去するために超音波清浄を使用
し、そして次に線材を塩化亜鉛フラックス溶液に通し
た。清浄化された鋼線を次に銅６４重量％及び亜鉛３６
重量％を含む溶融黄銅浴を通した。溶融黄銅を２００ポ
ンド（９１ｋｇ）のるつぼ炉内で９８０℃〜１０３５℃
の温度に維持した。鋼線を溶融黄銅内に１０〜１５秒間
浸漬し、続いて空気冷却した。この技術を利用して５０
メートルの線材を同時にパテンティング及び黄銅メッキ
した。
【００２８】試験はパテンティング及び黄銅メッキが双
方とも高度に首尾よくなされたことを示した。電子顕微
鏡法は黄銅コーティングと鋼線との優秀な接着を示し
た。それはまた表面不規則性の完全な被覆（coverage）
適用範囲も示した。５０００×の倍率において、微細構
造は優勢にパーライトであってベーナイトの斑点がほと
んどないという、良好なパテンティングの証拠であるも
のを証明した。
【００２９】物理的試験は、パテンティングされた鋼線
が引張強度１１８０Ｍｐａ、伸び９．０５％、断面収縮
率（reduction area）５７．８２％を有することを示し
た。光輝（ｂｒｉｇｈｔ）線材は引張強度２０３６Ｍｐ
ａ、伸び４．３２％、断面収縮率５４．０４％を有し
た。したがって、本発明の技術を利用して鋼線は明らか
に良好にパテンティングされた。
【００３０】黄銅メッキされた鋼線はまた、慣用の手順
を利用してパテンティング及び黄銅メッキした対照線材
を越える改善された腐食抵抗を有することが証明され
た。このことは腐食性の浴中での２つの線材の交互の電
流電気インピーダンスを比較することによって決定され
た。対照の線材は抵抗分極２００８オームを示し、そし
て本発明の技術にしたがってメッキ及びパテンティング
した線材は抵抗分極２８０５オームを示した。
【００３１】ある代表的な態様と詳細を本発明を例示す
る目的のために示してきたが、本発明の範囲から逸脱す
ることなく種々の変更及び修正がなされ得ることは本技
術分野の当業者には明らかであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アナンド・ワマン・バグワト アメリカ合衆国オハイオ州44236，ハドソ ン，ノートン・ロード 2497 (72)発明者 エディ・フランクリン・リッゲンバッハ アメリカ合衆国オハイオ州44272，ルーツ タウン，トールマッジ・ロード 7343

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼線を同時にパテンティング及び黄銅メ
    ッキする方法であって、次の工程： （ａ）銅及び亜鉛の溶融混合物中に鋼線を連続的に通過
    させて、これに黄銅のコーティングを施すこと、ここで
    溶融混合物は約９３０℃〜約１１００℃の範囲内の温度
    に維持され、そして鋼線がオーステナイト化されるのに
    充分な約６〜約１５秒の範囲内の溶融混合物中の滞留時
    間を有する； （ｂ）オーステナイト化された鋼線から、鋼線が溶融混
    合物を出るときに過剰の黄銅を連続的にぬぐい取って、
    鋼線のキログラムあたり黄銅２〜８ｇの範囲内の黄銅コ
    ーティングを有する黄銅被覆された鋼線を達成するこ
    と； （ｃ）黄銅被覆されたオーステナイト化された鋼線を、
    不活性ガス雰囲気下に、オーステナイトからパーライト
    への変態が起こるまで、約５００℃〜６５０℃の範囲内
    の急冷温度に冷却すること；並びに （ｄ）パテンティングされ黄銅メッキされた鋼線を周囲
    温度へさらに冷却することを特徴とする、前記の方法。
  2. 【請求項２】 溶融混合物が約６０重量％〜約８０重量
    ％の銅及び約２０重量％〜約４０重量％の亜鉛を含むこ
    とを特徴とし、ここで溶融混合物は約９５０℃〜約１０
    ２５℃の範囲内にある温度に維持され、そして鋼線は約
    ７秒〜約１０秒の範囲内にある溶融混合物中の滞留時間
    を有する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 工程（ｂ）において、オーステナイト化
    された鋼線から過剰の黄銅をぬぐい取って、鋼線のキロ
    グラムあたり黄銅３〜４ｇの範囲内の黄銅コーティング
    を有する黄銅被覆された鋼線を達成することを特徴とす
    る、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 溶融混合物が約６２重量％〜約７０重量
    ％の銅及び約３０重量％〜約３８重量％の亜鉛を含むこ
    とを特徴とし、ここで溶融混合物は約９６０℃〜約９８
    ０℃の範囲内にある温度に維持され、そして工程（ｃ）
    において利用される急冷温度が約５２０℃〜約６００℃
    の範囲内にある、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 工程（ａ）において溶融混合物を通して
    通過させる前に鋼線が超音波清浄によって清浄化され；
    工程（ｃ）において利用される急冷温度がは約５３０℃
    〜約５５０℃の範囲内にあり；そして工程（ｃ）におい
    てオーステナイトからパーライトへの変態が０．５秒〜
    約４秒で起こる、請求項３に記載の方法。
JP7238459A 1994-09-15 1995-09-18 鋼線のパテンティング及び黄銅メッキ法 Pending JPH08100249A (ja)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2711149A1 (fr) 1993-10-15 1995-04-21 Michelin & Cie Fil en acier inoxydable pour carcasse d'enveloppe de pneumatique.
US6019736A (en) * 1995-11-06 2000-02-01 Francisco J. Avellanet Guidewire for catheter
WO1997023311A1 (fr) * 1995-12-21 1997-07-03 Bridgestone Metalpha Corporation Cable d'acier destine au renforcement d'articles en caoutchouc, procede de fabrication et cable d'acier faisant appel a ce cable
US6399886B1 (en) 1997-05-02 2002-06-04 General Science & Technology Corp. Multifilament drawn radiopaque high elastic cables and methods of making the same
US6313409B1 (en) 1997-05-02 2001-11-06 General Science And Technology Corp Electrical conductors and methods of making same
US6137060A (en) 1997-05-02 2000-10-24 General Science And Technology Corp Multifilament drawn radiopaque highly elastic cables and methods of making the same
US5994647A (en) 1997-05-02 1999-11-30 General Science And Technology Corp. Electrical cables having low resistance and methods of making same
US6049042A (en) * 1997-05-02 2000-04-11 Avellanet; Francisco J. Electrical cables and methods of making same
US6215073B1 (en) 1997-05-02 2001-04-10 General Science And Technology Corp Multifilament nickel-titanium alloy drawn superelastic wire
US6449834B1 (en) 1997-05-02 2002-09-17 Scilogy Corp. Electrical conductor coils and methods of making same
EP0885975A1 (fr) * 1997-06-16 1998-12-23 M3D Société Anonyme Procédé de traitement thermique en continu d'un fil ou ruban métallique
CN1238594C (zh) * 2001-02-21 2006-01-25 株式会社普利司通 用于强化橡胶物品和轮胎的钢丝和钢丝绳
US20040025987A1 (en) * 2002-05-31 2004-02-12 Bhagwat Anand W. High carbon steel wire with bainitic structure for spring and other cold-formed applications
KR20020070228A (ko) * 2002-08-03 2002-09-05 박영관 인라인스케이트와 스케이트보드의 속도조절장치
US20090007997A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Thomas Wilson Tyl Methods and Systems for Preventing Iron Oxide Formulation and Decarburization During Steel Tempering
EP2360286A1 (en) 2010-02-15 2011-08-24 Bogumil Miklasz The method of production a coated wire
US20140227546A1 (en) * 2011-09-20 2014-08-14 Nv Bekaert Sa Quenched and partitioned high-carbon steel wire
DE102011114992B4 (de) * 2011-10-06 2016-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlbauteils
CN102534629A (zh) * 2011-12-21 2012-07-04 南京工程学院 节能环保钢帘线热镀铜锌合金及其热处理生产工艺
CN102605308A (zh) * 2012-04-19 2012-07-25 南京工程学院 钢帘线直接热镀铜锌合金环保生产工艺及装置
CN104451505B (zh) * 2014-10-30 2017-02-15 江苏兴达钢帘线股份有限公司 一种珠光体钢丝的镀黄铜工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6046359A (ja) * 1983-08-22 1985-03-13 Kawasaki Steel Corp ステンレス鋼板の表面処理方法
GB8601986D0 (en) * 1986-01-28 1986-03-05 Bekaert Sa Nv Steel wire
US4763677A (en) * 1986-11-26 1988-08-16 Techalloy Illinois, Inc. Sonic treatment apparatus
CH675257A5 (ja) * 1988-02-09 1990-09-14 Battelle Memorial Institute
US4960473A (en) * 1989-10-02 1990-10-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for manufacturing steel filament

Also Published As

Publication number Publication date
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