具有大于或等于0.6%且小于或等于0.74%的碳的质量比的值的高可延性钢丝的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢丝，特别是用于轮胎的钢丝。
【背景技术】
[0002] 具有胎体增强件如径向胎体增强件的轮胎包括胎面、两个不可伸展的胎圈、和将 胎圈连接至胎面和胎冠增强件的两个侧壁，所述胎冠增强件周向地设置在胎体增强件和胎 面之间。
[0003] 胎冠和/或胎体增强件包括一个或多个橡胶帘布层，其任选地由增强元件或增强 体如单独的金属丝或源自数个单独的金属丝的组装的金属帘线而增强。金属增强体由钢制 得。
[0004] 胎冠增强件通常由至少两个重叠的通常被称为"工作"帘布层或"交叉"帘布层的 胎冠帘布层构成，设置所述胎冠帘布层的一般金属增强帘线从而在帘布层内实际上相互平 行，但从一个帘布层至另一个帘布层之间交叉，亦即，取决于所讨论的轮胎的类型，不论对 称与否，它们相对于中间圆周面倾斜通常10°和45°之间的角度。交叉的帘布层可以通过 各种其他的取决于情况的具有各种宽度的辅助橡胶帘布层或层来补充，其可以或可以不包 括增强体。举例而言，可以提及简单的橡胶垫、承担保护胎冠增强件的其余部分免于外部攻 击或刺穿的被称为"保护"帘布层的帘布层，或者包括基本上在圆周方向上定向的增强体的 被称为"环箍"帘布层的其他帘布层（帘布层被称为"零度"帘布层），不论它们相对于交叉 的帘布层径向向外或者向内。
[0005] 然而，这些金属增强体显著地有助于轮胎的重量，轮胎的重量需要通过（如果可 能）改进它们的机械强度来尽可能的变轻。
[0006] 因此推荐增加钢的元素（例如碳）的重量含量至0.9%，或甚至更多的程度，这可 以增加丝的机械强度，因此在增强帘布层中减少丝的直径和/或密度，并使轮胎变轻。获得 变轻的轮胎，但其具有相对较差的耐久性。这是因为金属增强体由于使用相对较高的以重 量计的碳含量而对疲劳和腐蚀更敏感。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种更轻的金属增强体，其具有高机械强度，特别地对腐 蚀具有抗性。
[0008] 为此目的，本发明的一个主题为一种钢线，其具有以mm表示的直径d，以％表示的 以重量计的碳含量C，使得0. 6%彡C彡0. 74%，以及以MPa表示的最大拉伸强度R，使得：
[0009] 对于 d〈0. 17, R 彡 A. (920. C+500)/d1/2,其中 A = 0· 96，
[0010] 对于 0· 17 彡 d 彡 0· 23,更优选地对于 0· 17 彡 d〈0. 23, R 彡 A. (920. C+500)/d1/2， 其中A = L 24。
[0011] 一方面，根据本发明的丝具有相对较低的以重量计的碳含量。因此，所述丝对疲劳 和腐蚀相对不敏感，这改进了轮胎的耐久性。此外，根据本发明的丝具有至少相当于具有更 高的以重量计的碳含量C的丝的最大拉伸强度R。
[0012] 另一方面，根据本发明的丝具有比来自现有技术的具有相等的以重量计的碳含量 的丝高得多的最大拉伸强度。事实上，由于以重量计的碳含量相对较低，改进了丝的可延 性，亦即为了赋予其新的创新性的机械强度性质而通过拉拔充分地加工硬化丝的可能性， 特别是高的最大拉伸强度。
[0013] 因此，可以减少丝的直径，并因此使轮胎变轻，同时维持足以增强轮胎的机械强 度。
[0014] 此外，由于其相对较低的以重量计的碳含量，工业生产成本相对较低。
[0015] 当直径d太大时，具有这种含量C的丝的挠性和耐久性对于轮胎的某些帘布层中 的丝的用途来说太低，特别是胎体增强件，例如用于重载车辆类型的车辆的胎体增强件。
[0016] 最大拉伸强度或极限拉伸强度对应于丝线断裂所需的力。以R表示（以MPa计） 的最大拉伸强度的测量根据1984年的ISO 6892标准进行。
[0017] 优选地，0· 65%彡 C 彡 0· 74%。
[0018] 有利地，对于 d〈0. 17, A = L 10,优选 A = L 14,更优选 A = L 18。
[0019] 有利地，对于0. 17彡d彡0. 23,更优选地对于0. 17彡d〈0. 23, A = 1. 26,优选A =1. 28,更优选 A = L 30。
[0020] 有利地，对于d〈0. 17, R彡2900MPa，优选R彡3200MPa，更优选R彡3300MPa，还更 优选R彡3400MPa。
[0021] 有利地，对于0· 17彡d彡0· 23,更优选地对于0· 17彡d〈0. 23，R彡3000MPa，优选 R彡3200MPa，更优选R彡3250MPa，还更优选R彡3500Mpa。
[0022] 特别地由于它们的高可延性，这种丝具有甚至更加改进的最大拉伸强度。
[0023] 优选地，R < 3. 7. (920. C+500)，优选地 R < 3. 6. (920. C+500)，更优选地 R ^ 3. 5. (920. C+500) 〇
[0024] 因此，丝具有对于在轮胎中的用途优化的机械性质。
[0025] 有利地，d大于或等于0. 10mm，优选地大于或等于0. 12mm。
[0026] 当直径d太小时，丝的工业生产成本变得太高，并与大量生产不相容。
[0027] 任选地，钢微结构为铁素体-珠光体微结构或珠光体微结构。铁素体-珠光体微 结构或珠光体微结构是通过金相观察而与另一种微结构（特别是马氏体微结构）区别的结 构。铁素体-珠光体微结构具有铁素体晶粒以及片状珠光体区。珠光体微结构基本上仅具 有铁素体和渗碳体片层。相反地，马氏体微结构包括板条和/或针状物，使得本领域技术人 员知晓如何区别于铁素体-珠光体微结构和珠光体微结构的晶粒和片层。
[0028] 优选地，在任何热处理步骤之前观察钢的微结构。
[0029] 本发明的另一主题是包括数个如上限定的丝的帘线。
[0030] 例如，帘线是分层型的帘线或成股型的帘线。
[0031] 注意存在两种可能的技术用于组装丝或束：
[0032] -或者通过成缆：在此情况下，丝或束由于在组装点之前或之后的同步旋转而不 经受围绕其本身的轴扭转；
[0033] -或者通过加捻：在此情况下，丝或者束经受集体扭转和围绕其本身的轴的单独 的扭转，由此在丝或束的每一个上产生不加捻的扭矩。
[0034] 本发明的另一主题是半成品元件，其包括橡胶基体，其中嵌入至少一个如上限定 的丝。
[0035] 橡胶基体至少包含二烯弹性体、增强填料、硫化体系和各种添加剂。
[0036] 橡胶基体的二烯弹性体通常理解为意指至少部分地（即均聚物或共聚物）从二烯 单体（带有两个共轭或非共轭碳碳双键）得到的弹性体。
[0037] 二烯弹性体已知可分为两类：被称为"基本上不饱和"的那些和被称为"基本上饱 和"的那些。特别优选地，橡胶基体的二烯弹性体选自于由聚丁二烯（BR)、合成聚异戊二烯 (IR)、天然橡胶（NR)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物组成的（基本 上不饱和的）二烯弹性体组。这种共聚物更优选选自丁二烯-苯乙烯共聚物（SBR)、异戊二 烯-丁二烯共聚物（BIR)、异戊二烯-苯乙烯共聚物（SIR)和异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共 聚物（SBIR)以及这些共聚物的混合物。
[0038] 所述橡胶基体可以含有单一的二烯弹性体或数种二烯弹性体的混合物，可能的是 一种或多种二烯弹性体与除了二烯弹性体之外的任何类型的合成弹性体组合使用，甚至与 除了弹性体之外的聚合物（例如热塑性聚合物）组合使用。
[0039] 作为增强填料，优选地使用炭黑或无机填料。更特别地，通常用于轮胎中的所有炭 黑，特别是HAF、ISAF和SAF型的炭黑，适合用作炭黑。作为这些炭黑的非限制性的实例可 以提及N115、N134、N234、N330、N339、N347和N375炭黑。然而，炭黑当然可以作为与增强 填料和特别是其他无机填料的共混物使用。这些无机填料包括二氧化硅，特别是高分散性 二氧化娃，例如来自Degussa的Ultrasil 7000和Ultrasil7005二氧化娃。
[0040] 最后，本领域技术人员将理解可使用具有另一性质（特别是有机性质）的增强填 料作为等同于本段落描述的增强无机填料的填料，前提是该增强填料覆盖有如二氧化硅的 无机层，或者在其表面包含需要使用偶联剂以形成填料与弹性体之间的键连的官能位点， 特别是羟基位点。
[0041] 还可能的是取决于目标应用，将惰性（非增强）填料添加至增强填料，惰性（非增 强）填料例如可用在例如在着色轮胎的侧壁或胎面中的粘土粒子、膨润土、滑石、白垩和高 岭土。
[0042] 橡胶基体还可以包括通常用于旨在用于轮胎制造的弹性体组合物中的全部或部 分标准添加剂，例如增塑剂或增量油（不论增量油是芳族还是非芳族性质的），颜料，保护 剂，例如抗臭氧蜡、化学抗臭氧剂、抗氧化剂，抗疲劳剂，增强树脂，亚甲基受体（例如线型 酚醛树脂）或亚甲基给体（例如HMT或H3M)。
[0043] 橡胶基体还包括或者基于硫或者基于硫给体和/或基于过氧化物和/或基于双马 来酰亚胺、硫化促进剂和硫化活化剂的硫化体系。
[0044] 实际的硫化体系优选地基于硫并基于主要硫化促进剂，特别是次磺酰胺型的促 进剂，例如选自2-巯基苯并噻唑基二硫化物（MBTS)、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺 (CBS)、N，N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺（DCBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰 胺（TBBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰亚胺（缩写为TBSI)和这些化合物的混合物。
[0045] 本发明的另一主题是包括如上限定的丝的轮胎。
[0046] 优选地，所述轮胎旨在用于客运车辆，选自货车、重型车辆如重载车辆（即地铁、 公共汽车、重型道路运输车辆（卡车、拖拉机、拖车）和越野车辆）的工业车辆、农业车辆或 土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。更优选地，轮胎旨在用于重型车辆、农业车辆 或土木工程机械、飞机和其他运输或搬运车辆。
[0047] 优选地，所述丝旨在增强轮胎胎冠和/或胎体增强件。更优选地，所述丝旨在增强 轮胎胎体增强件。
[0048] 优选地，所述轮胎用于重载车辆型的车辆，所述轮胎包括胎体增强件，所述胎体增 强件包括至少一个如上限定的丝。
【附图说明】
[0049] 通过阅读仅以非限定性实例的方式给出的说明书并通过参考附图将更好地理解 本发明，其中：
[0050] 图1为垂直于根据本发明的轮胎的周向