专利名称：与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法。
背景技术：
随着汽车轻量化、高速化的发展，作为汽车重要组成部分的子午线轮胎，以其高速化、节能化、轻量化、行驶里程长等优点得到迅速的应用和发展。子午线轮胎在使用过程中要承受拉伸、压缩、扭转及离心等作用力，作为骨架材料之一的胎圈钢丝，质量的优劣直接影响轮胎的质量。目前常用的胎圈钢丝是一种镀锡青铜用作加强轮胎边沿的钢丝。胎圈是由胎圈钢丝和隔离胶编制成的钢丝圈，外胎紧密地稳固在胎圈上。汽车运行时，轮胎胎圈和胎圈边沿受力非常大，如果组成胎圈的骨架材料胎圈钢丝与橡胶的粘合力不高，极易造成胎圈松散而使轮胎爆裂，发生安全事故，因而钢丝生产厂家和轮胎企业对此问题都非常重视。在实际使用中，钢丝与橡胶的粘合力的高低，直接关系到轮胎质量的好坏。在胎圈钢丝生产过程中，胎圈钢丝表面光亮将导致粘合力非常低，在缠绕胎圈时钢丝表面附着的胶料较少，且常见断续不挂胶，直接露出现钢丝表面没有一点儿胶料的情况。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案
一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，包括如下步骤①、选取直径范围在0. 70-2.60 mm的钢丝，②、将步骤①中的钢丝通过熔融的铅、锡、铋、铅合金、锡合金、 铋合金溶液中的任意一种单一溶液或由它们中的两种或两种以上单一溶液组成的混合溶液进行回火，③、将步骤②中得到的钢丝经水冲洗，再经过酸洗而在其表面形成凹凸点，再进行水洗，④、利用化学置换方法在步骤③中得到的表面布满凹凸点的钢丝的表面镀铜锡合金镀层，⑤、对步骤④中得到的镀层钢丝进行水洗、烘干，⑥、在步骤⑤中得到的镀层钢丝表面涂覆防锈增粘涂层，⑦、收线，得到与橡胶粘合强度> 1100N/50cm的锡青铜回火胎圈钢丝。上述步骤③中的钢丝表面形成的凹凸点的高低落差范围在0. 1-0. 8 Um0优选地，所述的铜锡合金镀层的厚度为0. 05-0. 19 u m。优选地，所述的铜锡合金镀层的组成成分中锡的质量百分比为0. 3-13%。优选地，所述的防锈增粘涂层的有效成分由古马隆树脂构成，该防锈增粘涂层的厚度范围为0. 02-0. 05 Um0优选地,步骤②中选用的溶液为锡溶液、锡合金溶液或二者的混合溶液。优选地，所述的锡合金为锡-铟合金、锡-锌合金、锡-镁合金、锡-锑合金或锡-铜合金构成的二元合金。
优选地,所述的锡合金为锡-锌-秘三元合金。本发明的有益效果在于在对钢丝进行酸洗的过程中控制电解电流而增加钢丝表面的粗糙度而形成凹凸点，再在表面镀铜锡合金镀层及涂覆防锈增粘涂层，有效增强了该钢丝与橡胶的粘合力度，简单地改变工艺参数，得到意想不到的技术效果，是胎圈钢丝行业的一个技术突破，适于推广。
附图I为本发明的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的横截面示意图； 附图中1裸钢丝；2、铜锡合金镀层；3、防锈增粘涂层。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述。本发明的一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝(如附图I所示)的生产方法，包括如下步骤①、选取含碳量为0. 78-0. 85%、直径范围在0. 70-2. 60 mm的裸钢丝1， ②、将步骤①中的钢丝通过熔融的铅、锡、铋、铅合金、锡合金、铋合金溶液中的任意一种单一溶液或由它们中的两种或两种以上单一溶液组成的混合溶液进行回火，③、将步骤②中得到的钢丝经水冲洗，再经过酸洗，控制电解酸洗的电流而在钢丝表面形成凹凸点，表面呈亚光色，再进行水洗，④、利用化学置换方法在步骤③中得到的表面布满凹凸点的钢丝的表面镀铜锡合金镀层2，⑤、对步骤④中得到的镀层钢丝进行水洗、烘干，⑥、在步骤⑤中得到的镀层钢丝表面涂覆防锈增粘涂层3，⑦、收线，得到与橡胶粘合强度> 1100N/50cm的锡青铜回火胎圈钢丝。上述步骤②中，其回火用的溶液可以选用例如由重量百分比为80至90%的铅、 5至10%的锡以及10至5%的铋在熔融状态下构成的混合溶液；或者由重量百分比为铅 33%、锡15. 5%和铋51. 5%在熔融状态下构成的混合溶液。由于铅容易对环境造成污染，所以在实际使用是应尽可能的减少铅的使用。锡是银色的、有光泽的灰色金属，具有低熔点(231. 930C )。尽管是重金属，但锡仍被认为是从环境与健康的角度来看最安全的元素之一。锡是非致癌的和无毒的。因此在实际使用时应该尽可能的多选用锡、锡合金。熔融的锡金属是指熔融状态下的金属锡，而不具有任何其它有意添加的金属。特别是在该锡金属中应不存在或存在极少量的铅至多1.3 原子百分比(或2. 25重量％ )，但更优选少于0.7原子百分比或甚至低于0.1原子百分比。熔融的锡合金是指包含至少47原子百分比锡的合金，余量是同样以熔融状态存在的有意添加的金属。再次明确排除铅至多I. 3原子百分比，但更优选少于0.7原子百分比或甚至低于0.1原子百分比。预计在正常生产情况下保持铅含量低于0.05原子百分比是可能的。这相应于在1000升浴中约0.55升的铅。常见的可以选用的锡合金种类如下
锡-银合金该共晶组合物含96. I原子百分比的锡，其熔融温度为221°C。任何具有超过96. I原子％锡的Sn-Ag合金是合适的。锡-铋合金该共晶组合物含56原子百分比的锡，熔融温度为139°C。任何具有超过56原子％锡的Sn-Bi合金是合适的。该组合物不那么优选地，因为其非常充分地润
湿金属。锡-铟合金该共晶组合物含47. 2原子百分比的锡，熔融温度为117°C。任何具有超过47. 2原子％锡的Sn-In合金是合适的。尽管熔点极低，但该合金因铟的成本而不那么优选。锡-锌合金该共晶组合物含85. I原子百分比的锡，其熔融温度为198°C。任何具有超过85. I原子％锡的Sn-Zn合金是合适的。该组成更为优选地，因为其不佳地润湿金属。但是，其容易在该浴中形成浮渣。锡-镁合金该共晶组合物含90. 4原子百分比的锡，其熔融温度为203°C。任何具有超过90. 4原子％锡的Sn-Mg合金是合适的。其它锡与锑或铜的二元合金也可使用。由于它们通常不含大量合金化元素(由于熔点随提高的合金元素含量而提高)，它们是不那么优选的。在锡合金中，三元合金，如Sn-Zn-Bi当然也可考虑。铋是一种熔点低(271. 3°C )的白色且易碎的晶体金属。虽然是重金属，但是铋被认为是从环境和健康角度看最安全的元素之一。铋不具有致癌性。因此，使用铋也可避免在使用铅时常见的环境问题。如果尽可能地使铋浴槽不含氧化物或者如果在钢丝表面上具有氧化层，则铋的带出可以避免或者至少受到非常高程度地限制。当借助无烟煤覆盖铋浴槽时，铋浴槽可以保持基本不含氧化物。除了在奥氏体化期间产生的铁的氧化物之外，铁的氧化物还可以在铋浴槽内产生，因为液态铋对钢的腐蚀率非常高。铁的氧化物Fe0、Fe203和 Fe3O4不与铋反应，且不引起带出。只有Fe可以导致Bi的带出。这与铅浴槽形成对比，在铅浴槽中Fe和Fe2O3都可以导致Pb的带出。因此，在使用时也应该尽可能的多使用铋以及铋合金，但是由于铋是一种价格较高的金属，在实际使用时受到成本的限制，使用较少， 其所能采用的铋合金与锡合金类似，在此不一一列举。
上述步骤③中的钢丝表面形成的凹凸点的高低落差范围在0. 1-0. 8 u m，铜锡合金镀层 2的厚度为0. 05-0. 19 um,当然铜锡合金镀层2不增加钢丝的强度，所以实际应用时，其厚度越小越好，上述的铜锡合金镀层2的组成成分中锡的质量百分比为0. 3-13%，上述的防锈增粘涂层3的有效成分由古马隆树脂构成，该防锈增粘涂层3的厚度范围为0. 02-0. 05 u m。本发明的改进方法，在对钢丝进行酸洗的过程中控制电解电流而增加钢丝表面的粗糙度而形成凹凸点，再在表面镀铜锡合金镀层2及涂覆防锈增粘涂层3，有效增强了该钢丝与橡胶的粘合力度，简单地改变工艺参数，得到意想不到的技术效果，是胎圈钢丝行业的一个技术突破，适于推广。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，其特征在于，包括如下步骤①、选取直径范围在O.70-2. 60 mm的钢丝，②、将步骤①中的钢丝通过熔融的铅、锡、铋、铅合金、锡合金、铋合金溶液中的任意一种单一溶液或由它们中的两种或两种以上单一溶液组成的混合溶液进行回火，③、将步骤②中得到的钢丝经水冲洗，再经过电解酸洗而在其表面形成凹凸点，再进行水洗，④、利用化学置换方法在步骤③中得到的表面布满凹凸点的钢丝的表面镀铜锡合金镀层，⑤、对步骤④中得到的镀层钢丝进行水洗、烘干，⑥、在步骤⑤中得到的镀层钢丝表面涂覆防锈增粘涂层，⑦、收线，得到与橡胶粘合强度>1100N/50cm的锡青铜回火胎圈钢丝。
2.根据权利要求I中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，其特征在于上述步骤③中控制所述的钢丝表面形成的凹凸点的高低落差范围在O. 1-0. 8 μ m。
3.根据权利要求I中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，其特征在于所述的铜锡合金镀层的厚度为O. 05-0. 19 μ m。
4.根据权利要求I或3中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法， 其特征在于所述的铜锡合金镀层的组成成分中锡的质量百分比为O. 3-13%。
5.根据权利要求I中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，其特征在于所述的防锈增粘涂层的有效成分由古马隆树脂构成，该防锈增粘涂层的厚度范围为 O. 02-0. 05 μ m。
6.根据权利要求I中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，其特征在于步骤②中选用的溶液为锡溶液、锡合金溶液或二者的混合溶液。
7.根据权利要求I或6中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法， 其特征在于所述的锡合金为锡-铟合金、锡-锌合金、锡-镁合金、锡-锑合金或锡-铜合金构成的二元合金。
8.根据权利要求I或6中所述的与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法， 其特征在于所述的锡合金为锡-锌-铋三元合金。
全文摘要
本发明涉及一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，对选取的钢丝通过熔融的铅、锡、铋、铅合金、锡合金、铋合金溶液中的任意一种单一溶液或由它们中的两种或两种以上单一溶液组成的混合溶液进行回火，经水冲洗，再经过酸洗而在其表面形成凹凸点，再进行水洗，再利用化学置换方法在上述得到的表面布满凹凸点的钢丝的表面镀铜锡合金镀层，对其进行水洗、烘干，再在外表面涂覆防锈增粘涂层，收线而得到与橡胶实现粘合的锡青铜回火胎圈钢丝。本发明的方法在对钢丝进行酸洗的过程中控制电解电流而增加钢丝表面的粗糙度而形成凹凸点，再在表面镀铜锡合金镀层及涂覆防锈增粘涂层，增强了钢丝与橡胶的粘合力度，获得了好的技术效果。
文档编号C23F17/00GK102586787SQ20121008425
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者徐一铭, 徐丹, 陆海 申请人:张家港市胜达钢绳有限公司