轮胎钢丝

镶在橡胶轮胎边缘的钢丝

设备介绍

轮胎钢丝是指镶在橡胶轮胎边缘的钢丝，又称胎圈用钢丝或轮胎边缘钢丝。一般指用于制造汽车、摩托车、拖拉机及飞机等轮胎外胎边缘钢丝束的钢丝，产品的直径为0．96、1．0、1．3、1．4和1．65mm，直径1mm的是主要产品。另一类是用于制造自行车等硬边车胎的边缘钢丝，其直径为2．1mm。轮胎钢丝具有高的抗拉强度、韧性和良好的抗疲劳性能。如直径为lmm的轮胎钢丝，其抗拉强度要求达到1770～22l0MPa，弯曲(r=2．5mm)次数应≥12，扭转次数应≥27。轮胎钢丝还应与橡胶有良好的结合能力，为此产品必须镀覆与橡胶有高结合力的金属镀层。(见钢丝电镀黄铜)

轮胎钢丝用高碳优质碳素结构钢制造。为了保证产品的高强度和高韧性，成品拔程的总减面率和平均道次减面率(见面积减缩率)一般为80%和20%左右。钢丝的镀层按其材质可分为铜(Cu)、黄铜(70%Cu、30%Zn)和青铜(96%～98%Cu、4%～2%Sn)。按其镀覆方式可分为化学镀和电镀。按镀层和拉拔两个工序的顺序，可分为先镀后拉的半成品镀和先拉后镀的成品镀。为了使钢丝具有良好的直线性，可对产品进行矫直或回火加矫直。回火轮胎钢丝是轮胎钢丝的主导产品。

我国庞大的汽车需求量促进了轮胎行业的快速增长，同时随着汽车轻量化及高速化的发展，对轮胎钢丝的综合性能要求越来越高。钢丝的使用寿命与钢丝的扭转性能有着密切的关系；同时，成品钢丝的扭转性能对后续工序的成材率有着很大的影响。因此，在评价钢丝的综合性能时，必须考虑其扭转性能。

物理性能

胎圈钢丝扭转不合格的原始盘条物理性能

钢丝扭转不合格的原始盘条的化学成分和力学性能，原始盘条主要化学成分和力学性能平均值检测的化学成分和力学性能基本稳定并符合产品标准。

金相检测

原始盘条在生产拉拔钢丝阶段未出现断丝，盘条的金相组织也符合国标要求，心部碳偏析1.5 级，索氏体含量大于85%，心部无马氏体和网状碳化物，硫化物夹杂和B 类氧化铝夹杂均未超标。

不合格断口

钢丝的宏观断口形貌为不规则斜劈断口，根据金属线材扭转试验方法的国标GB/T 239-1999 断口类型应属于局部裂纹断裂和螺旋裂纹断裂。

扭转断口夹杂

在成品扭转阶段，扭转次数达不到要求标准（企业标准要大于25次），分别在扭转了7、8、10、12、13、17、18、21 次就扭断，这些达不到扭转标准次数的钢丝，均属于扭转不合格钢丝。对钢丝金相检测，在扭转了17， 18， 21 次的钢丝上分布较密集的硫化物，在扭转了13， 17， 18次的钢丝上存在螺旋裂纹：扭转钢丝的显微组织为纤维状索氏体。

影响原因

钢丝用的盘条化学成分和力学性能符合出厂技术标准，从金相上看盘条的组织，心部偏析，夹杂均未超出标准的范围。特别是线材的力学性能是钢的化学成分、非金属夹杂物、金相组织、控轧控冷等诸多因素的综合体现，力学性能值的分布范围反映了线材的均匀性，所以从盘条上看未发现异常的冶金缺陷。

钢丝的断裂面与轴线成45 度角，呈螺旋状，属于脆性断口，它反映了钢丝本身的脆性。从扭转断钢丝的金相检测来看，钢丝的夹杂物影响扭转断地主要因素。在扭转钢丝的纵剖面上，分布密集的细小的硫化物，一般都知道硫化物对材料的延性是有害的，硫化物的尺寸和分布会影响扭转，这些几何因素与硫含量并没有必然的联系。有文献[4]指出指出，硫含量最好<0010%，且分布均匀，对抗拉性能和扭转延性有利。拉拔时硫化物延长，界面扩大，扭转试验早期，硫化物粒子的轴向就是剪切方向，这些粒子聚集在一起时，钢丝就分层，扭转延性变差。

硫化物在钢丝中分布不均匀及分布密集，造成钢丝的扭转早期就出现脆性断口，从其断裂机理可以看出，当这些细小的硫化物被扭转集中在一起，就出现钢丝断裂，从钢丝纵剖面上看为分层断裂，从钢丝的横剖面上看为螺旋裂纹。可以看出钢丝中硫化物分布不均匀及分布密集，导致扭转不合格的主要因素。另外其它的不确定合成因素，如钢丝拉拔过程中，部分压缩率越大钢丝在扭转试验时易倾向于分层，起层的倾向性又与珠光体中渗碳体片的碎裂程度、残余应力有关。大的压缩率比小的压缩率易产生裂碎而且小的压缩率允许渗碳体片沿拉拔加工方向有塑性变形而不致裂碎，故在总压缩率超过80%时渗碳体片呈与轴线平行的纤维组织，这种钢丝组织具有高的强度与优良的塑性，在扭转试验时不易起层。

热处理的影响，表明当钢丝被加热，随着温度的提高，位错密度将随之降低。位错从滑移面上被消除的同时，残余应力也会因位错运动而被消除。提高加热温度也会增加金属本身及合金元素的扩散速度，并微小的温度变化也会引起影响。对任何原子来说，当其具有较高的原始能量，便会同时具有最易扩散它的附加能量的特性。冷拉钢丝内部储有高的附加能量，因此在受热时，其扩散能力远较热轧状态及铅淬火状态要高得多。适当的提高钢丝温度，可使C，N 的原子以很快的速度通过晶体内部进行运动，此种运动与冷拉或沉淀作用所形成的位错相互结合起来，会大大增加钢丝的强度。, onEn钢丝的表面质量因素，钢丝的扭转性能与表面状态关系极大，在生产中不可避免的会使钢丝表面造成开裂、擦伤等缺陷和原材料表面遗留下来的缺陷。这些表面缺陷，都会降低钢丝的扭转次数。

总结

影响钢丝扭转性能的因素有钢的化学成分、内部夹杂、冶炼工艺、热处理后的力学性能与金相显微组织、拉拔时的温升、润滑、冷却条件、拉拔速度、总减面率和道次减面率的分配，以及钢丝的表面状况等。钢丝中硫化物分布不均匀及分布密集，导致扭转不合格的主要因素。因此控制好钢中的硫化物及硫化物的形态和分布，是冶炼的关键，要提高和改善工艺的稳定性。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省