專利名稱：與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車輕量化、高速化的發(fā)展，作為汽車重要組成部分的子午線輪胎，以其高速化、節(jié)能化、輕量化、行駛里程長等優(yōu)點得到迅速的應(yīng)用和發(fā)展。子午線輪胎在使用過程中要承受拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)及離心等作用力，作為骨架材料之一的胎圈鋼絲，質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響輪胎的質(zhì)量。目前常用的胎圈鋼絲是一種鍍錫青銅用作加強輪胎邊沿的鋼絲。胎圈是由胎圈鋼絲和隔離膠編制成的鋼絲圈，外胎緊密地穩(wěn)固在胎圈上。汽車運行時，輪胎胎圈和胎圈邊沿受力非常大，如果組成胎圈的骨架材料胎圈鋼絲與橡膠的粘合力不高，極易造成胎圈松散而使輪胎爆裂，發(fā)生安全事故，因而鋼絲生產(chǎn)廠家和輪胎企業(yè)對此問題都非常重視。在實際使用中，鋼絲與橡膠的粘合力的高低，直接關(guān)系到輪胎質(zhì)量的好壞。在胎圈鋼絲生產(chǎn)過程中，胎圈鋼絲表面光亮將導(dǎo)致粘合力非常低，在纏繞胎圈時鋼絲表面附著的膠料較少，且常見斷續(xù)不掛膠，直接露出現(xiàn)鋼絲表面沒有一點兒膠料的情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，包括如下步驟①、選取直徑范圍在0. 70-2.60 mm的鋼絲，②、將步驟①中的鋼絲通過熔融的鉛、錫、鉍、鉛合金、錫合金、 鉍合金溶液中的任意一種單一溶液或由它們中的兩種或兩種以上單一溶液組成的混合溶液進行回火，③、將步驟②中得到的鋼絲經(jīng)水沖洗，再經(jīng)過酸洗而在其表面形成凹凸點，再進行水洗，④、利用化學(xué)置換方法在步驟③中得到的表面布滿凹凸點的鋼絲的表面鍍銅錫合金鍍層，⑤、對步驟④中得到的鍍層鋼絲進行水洗、烘干，⑥、在步驟⑤中得到的鍍層鋼絲表面涂覆防銹增粘涂層，⑦、收線，得到與橡膠粘合強度> 1100N/50cm的錫青銅回火胎圈鋼絲。上述步驟③中的鋼絲表面形成的凹凸點的高低落差范圍在0. 1-0. 8 Um0優(yōu)選地，所述的銅錫合金鍍層的厚度為0. 05-0. 19 u m。優(yōu)選地，所述的銅錫合金鍍層的組成成分中錫的質(zhì)量百分比為0. 3-13%。優(yōu)選地，所述的防銹增粘涂層的有效成分由古馬隆樹脂構(gòu)成，該防銹增粘涂層的厚度范圍為0. 02-0. 05 Um0優(yōu)選地,步驟②中選用的溶液為錫溶液、錫合金溶液或二者的混合溶液。優(yōu)選地，所述的錫合金為錫-銦合金、錫-鋅合金、錫-鎂合金、錫-銻合金或錫-銅合金構(gòu)成的二元合金。
優(yōu)選地,所述的錫合金為錫-鋅-秘三元合金。本發(fā)明的有益效果在于在對鋼絲進行酸洗的過程中控制電解電流而增加鋼絲表面的粗糙度而形成凹凸點，再在表面鍍銅錫合金鍍層及涂覆防銹增粘涂層，有效增強了該鋼絲與橡膠的粘合力度，簡單地改變工藝參數(shù)，得到意想不到的技術(shù)效果，是胎圈鋼絲行業(yè)的一個技術(shù)突破，適于推廣。


附圖I為本發(fā)明的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的橫截面示意圖； 附圖中1裸鋼絲；2、銅錫合金鍍層；3、防銹增粘涂層。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明作以下詳細描述。本發(fā)明的一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲(如附圖I所示)的生產(chǎn)方法，包括如下步驟①、選取含碳量為0. 78-0. 85%、直徑范圍在0. 70-2. 60 mm的裸鋼絲1， ②、將步驟①中的鋼絲通過熔融的鉛、錫、鉍、鉛合金、錫合金、鉍合金溶液中的任意一種單一溶液或由它們中的兩種或兩種以上單一溶液組成的混合溶液進行回火，③、將步驟②中得到的鋼絲經(jīng)水沖洗，再經(jīng)過酸洗，控制電解酸洗的電流而在鋼絲表面形成凹凸點，表面呈亞光色，再進行水洗，④、利用化學(xué)置換方法在步驟③中得到的表面布滿凹凸點的鋼絲的表面鍍銅錫合金鍍層2，⑤、對步驟④中得到的鍍層鋼絲進行水洗、烘干，⑥、在步驟⑤中得到的鍍層鋼絲表面涂覆防銹增粘涂層3，⑦、收線，得到與橡膠粘合強度> 1100N/50cm的錫青銅回火胎圈鋼絲。上述步驟②中，其回火用的溶液可以選用例如由重量百分比為80至90%的鉛、 5至10%的錫以及10至5%的鉍在熔融狀態(tài)下構(gòu)成的混合溶液；或者由重量百分比為鉛 33%、錫15. 5%和鉍51. 5%在熔融狀態(tài)下構(gòu)成的混合溶液。由于鉛容易對環(huán)境造成污染，所以在實際使用是應(yīng)盡可能的減少鉛的使用。錫是銀色的、有光澤的灰色金屬，具有低熔點(231. 930C )。盡管是重金屬，但錫仍被認為是從環(huán)境與健康的角度來看最安全的元素之一。錫是非致癌的和無毒的。因此在實際使用時應(yīng)該盡可能的多選用錫、錫合金。熔融的錫金屬是指熔融狀態(tài)下的金屬錫，而不具有任何其它有意添加的金屬。特別是在該錫金屬中應(yīng)不存在或存在極少量的鉛至多1.3 原子百分比(或2. 25重量％ )，但更優(yōu)選少于0.7原子百分比或甚至低于0.1原子百分比。熔融的錫合金是指包含至少47原子百分比錫的合金，余量是同樣以熔融狀態(tài)存在的有意添加的金屬。再次明確排除鉛至多I. 3原子百分比，但更優(yōu)選少于0.7原子百分比或甚至低于0.1原子百分比。預(yù)計在正常生產(chǎn)情況下保持鉛含量低于0.05原子百分比是可能的。這相應(yīng)于在1000升浴中約0.55升的鉛。常見的可以選用的錫合金種類如下
錫-銀合金該共晶組合物含96. I原子百分比的錫，其熔融溫度為221°C。任何具有超過96. I原子％錫的Sn-Ag合金是合適的。錫-鉍合金該共晶組合物含56原子百分比的錫，熔融溫度為139°C。任何具有超過56原子％錫的Sn-Bi合金是合適的。該組合物不那么優(yōu)選地，因為其非常充分地潤
濕金屬。錫-銦合金該共晶組合物含47. 2原子百分比的錫，熔融溫度為117°C。任何具有超過47. 2原子％錫的Sn-In合金是合適的。盡管熔點極低，但該合金因銦的成本而不那么優(yōu)選。錫-鋅合金該共晶組合物含85. I原子百分比的錫，其熔融溫度為198°C。任何具有超過85. I原子％錫的Sn-Zn合金是合適的。該組成更為優(yōu)選地，因為其不佳地潤濕金屬。但是，其容易在該浴中形成浮渣。錫-鎂合金該共晶組合物含90. 4原子百分比的錫，其熔融溫度為203°C。任何具有超過90. 4原子％錫的Sn-Mg合金是合適的。其它錫與銻或銅的二元合金也可使用。由于它們通常不含大量合金化元素(由于熔點隨提高的合金元素含量而提高)，它們是不那么優(yōu)選的。在錫合金中，三元合金，如Sn-Zn-Bi當(dāng)然也可考慮。鉍是一種熔點低(271. 3°C )的白色且易碎的晶體金屬。雖然是重金屬，但是鉍被認為是從環(huán)境和健康角度看最安全的元素之一。鉍不具有致癌性。因此，使用鉍也可避免在使用鉛時常見的環(huán)境問題。如果盡可能地使鉍浴槽不含氧化物或者如果在鋼絲表面上具有氧化層，則鉍的帶出可以避免或者至少受到非常高程度地限制。當(dāng)借助無煙煤覆蓋鉍浴槽時，鉍浴槽可以保持基本不含氧化物。除了在奧氏體化期間產(chǎn)生的鐵的氧化物之外，鐵的氧化物還可以在鉍浴槽內(nèi)產(chǎn)生，因為液態(tài)鉍對鋼的腐蝕率非常高。鐵的氧化物Fe0、Fe203和 Fe3O4不與鉍反應(yīng)，且不引起帶出。只有Fe可以導(dǎo)致Bi的帶出。這與鉛浴槽形成對比，在鉛浴槽中Fe和Fe2O3都可以導(dǎo)致Pb的帶出。因此，在使用時也應(yīng)該盡可能的多使用鉍以及鉍合金，但是由于鉍是一種價格較高的金屬，在實際使用時受到成本的限制，使用較少， 其所能采用的鉍合金與錫合金類似，在此不一一列舉。
上述步驟③中的鋼絲表面形成的凹凸點的高低落差范圍在0. 1-0. 8 u m，銅錫合金鍍層 2的厚度為0. 05-0. 19 um,當(dāng)然銅錫合金鍍層2不增加鋼絲的強度，所以實際應(yīng)用時，其厚度越小越好，上述的銅錫合金鍍層2的組成成分中錫的質(zhì)量百分比為0. 3-13%，上述的防銹增粘涂層3的有效成分由古馬隆樹脂構(gòu)成，該防銹增粘涂層3的厚度范圍為0. 02-0. 05 u m。本發(fā)明的改進方法，在對鋼絲進行酸洗的過程中控制電解電流而增加鋼絲表面的粗糙度而形成凹凸點，再在表面鍍銅錫合金鍍層2及涂覆防銹增粘涂層3，有效增強了該鋼絲與橡膠的粘合力度，簡單地改變工藝參數(shù)，得到意想不到的技術(shù)效果，是胎圈鋼絲行業(yè)的一個技術(shù)突破，適于推廣。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟①、選取直徑范圍在O.70-2. 60 mm的鋼絲，②、將步驟①中的鋼絲通過熔融的鉛、錫、鉍、鉛合金、錫合金、鉍合金溶液中的任意一種單一溶液或由它們中的兩種或兩種以上單一溶液組成的混合溶液進行回火，③、將步驟②中得到的鋼絲經(jīng)水沖洗，再經(jīng)過電解酸洗而在其表面形成凹凸點，再進行水洗，④、利用化學(xué)置換方法在步驟③中得到的表面布滿凹凸點的鋼絲的表面鍍銅錫合金鍍層，⑤、對步驟④中得到的鍍層鋼絲進行水洗、烘干，⑥、在步驟⑤中得到的鍍層鋼絲表面涂覆防銹增粘涂層，⑦、收線，得到與橡膠粘合強度>1100N/50cm的錫青銅回火胎圈鋼絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，其特征在于上述步驟③中控制所述的鋼絲表面形成的凹凸點的高低落差范圍在O. 1-0. 8 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的銅錫合金鍍層的厚度為O. 05-0. 19 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的銅錫合金鍍層的組成成分中錫的質(zhì)量百分比為O. 3-13%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的防銹增粘涂層的有效成分由古馬隆樹脂構(gòu)成，該防銹增粘涂層的厚度范圍為 O. 02-0. 05 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟②中選用的溶液為錫溶液、錫合金溶液或二者的混合溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的錫合金為錫-銦合金、錫-鋅合金、錫-鎂合金、錫-銻合金或錫-銅合金構(gòu)成的二元合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或6中所述的與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的錫合金為錫-鋅-鉍三元合金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與橡膠高度粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲的生產(chǎn)方法，對選取的鋼絲通過熔融的鉛、錫、鉍、鉛合金、錫合金、鉍合金溶液中的任意一種單一溶液或由它們中的兩種或兩種以上單一溶液組成的混合溶液進行回火，經(jīng)水沖洗，再經(jīng)過酸洗而在其表面形成凹凸點，再進行水洗，再利用化學(xué)置換方法在上述得到的表面布滿凹凸點的鋼絲的表面鍍銅錫合金鍍層，對其進行水洗、烘干，再在外表面涂覆防銹增粘涂層，收線而得到與橡膠實現(xiàn)粘合的錫青銅回火胎圈鋼絲。本發(fā)明的方法在對鋼絲進行酸洗的過程中控制電解電流而增加鋼絲表面的粗糙度而形成凹凸點，再在表面鍍銅錫合金鍍層及涂覆防銹增粘涂層，增強了鋼絲與橡膠的粘合力度，獲得了好的技術(shù)效果。
文檔編號C23F17/00GK102586787SQ20121008425
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者徐一銘, 徐丹, 陸海 申請人:張家港市勝達鋼繩有限公司