通过连续冷却热处理轮胎的钢增强元件的方法技术

技术编号:13863873 阅读:123 留言:0更新日期:2016-10-19 16:02
本发明专利技术涉及一种用于热处理轮胎的钢增强元件(F)的方法,所述方法包括通过连续冷却降低增强元件温度的步骤:从奥氏体范围的初始温度经过至少一个钢转变范围至铁素体‑珠光体范围的最终温度,至少一个转变范围不同于贝氏体范围。温度降低步骤包括奥氏体微观结构至铁素体‑珠光体微观结构的转变(C2,C3)。在降低步骤的过程中严格降低增强元件的温度。在钢微观结构的转变(C2,C3)过程中,温度降低的平均速度大于或等于30℃.s‑1且小于或等于110℃.s‑1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于热处理轮胎的钢增强元件的方法。
技术介绍
根据现有技术已知一种用于制造轮胎的钢增强元件(例如钢丝)的方法。所述制造方法能够从初始直径在4.5和7.5mm之间的丝线(称为线材)制造可以用于轮胎制造的丝线,特别是可以用于轮胎的增强帘布层的丝线,该丝线具有在0.08mm和0.50mm之间的直径。首先,例如在干燥环境下拉伸主要珠光体微观结构的线材,从而将其初始直径减少至中间直径(例如等于1.3mm)。在该拉伸步骤结束时,丝线的钢具有包括数种混合相的微观结构。接下来,将具有中间直径的丝线进行热处理从而改变钢的微观结构。在这种情况下,钢的主要珠光体微观结构得到再生。在用金属层涂布具有中间直径的丝线之后,例如在潮湿环境下拉伸经涂布的具有中间直径的丝线,从而将其直径减少至最终直径(例如等于0.20mm)。根据US 4 767 472已知一种用于热处理具有中间直径的丝线的方法,所述方法包括三个步骤并且通过热处理设施进行。在丝线的行进方向上,所述热处理设施包括用于储存未处理丝线的上游装置(例如上游卷筒)、加热设备、冷却设备,和用于储存经处理丝线的下游装置(例如下游卷筒)。在第一步骤的过程中,将丝线的温度增加至高于钢的奥氏体温度从而获得主要奥氏体微观结构。出于此目的,所述设施包括用于加热丝线的设备,所述设备包括燃气炉。然后,在燃气炉下游进行的第二步骤中,在奥氏体稳定范围中降低丝线的温度。出于此目的,所述设施包括冷却设备,所述冷却设备
包括水浴。所述浴包括温度高于80℃的基本上纯的液体水,丝线经过该液体水行进。在所述浴下游进行的第三步骤中,在环境空气或绝热设备中使丝线的温度降低。在该暴露于环境空气的过程中,主要奥氏体微观结构转变为主要珠光体微观结构,或者在浴中预启动的该转变通过经过珠光体转变范围而继续。然而,US 4 767 472的方法需要精确控制不同范围内的冷却速率。确实,需要非常精确地控制奥氏体范围中的温度降低的速率从而在相对精确的预定温度下返回到转变范围。使用过高的降低速率,存在经过马氏体和/或贝氏体转变范围进行转变的风险,这将导致相对较脆的丝线,因此丝线在随后的拉伸步骤过程中不可用。使用过低的降低速率,存在获得过大量的铁素体的风险,这将导致丝线具有较低的机械性质,特别是拉伸强度。此外,特别地考虑到再辉,需要经过转变范围而无丝线温度的较大变化。否则,产生的结构非均匀性导致钢的机械强度的损失和较差的可加工性,特别是钢较低的加工硬化能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是更易于控制的更稳健的方法。出于此目的,本专利技术的一个主题是一种用于热处理轮胎的钢增强元件的方法,所述方法包括通过如下连续冷却降低增强元件的温度的步骤:-从钢的初始奥氏体稳定范围的初始温度,-至钢的最终铁素体-珠光体稳定范围的最终温度,-经过钢的至少一个转变范围,一个或多个转变范围不同于贝氏体范围,温度降低步骤包括钢的微观结构从奥氏体微观结构至铁素体-珠光体微观结构的转变,在降低步骤过程中严格降低增强元件的温度,在钢微观结构的转变过程中温度降低的平均速率大于或等于30℃.s-1且小于或等于110℃.s-1。根据本专利技术的方法相对稳健并易于控制。确实,不同于在US 4 767 472中描述的方法和现有技术中的一些热处理方法(称为等温转变方法(对于等温热处理缩写为“TTI”)),其中钢的转变在基本上恒定的温度下进行,根据本专利技术的方法包括连续冷却(对于连续冷却热处理缩写为“TTRC”)。这两种类型的方法很容易被区分,特别是通过使用时间-温度图表来表示它们。TTI型方法使用TTT(时间-温度-转变)图表并且在温度降低步骤的过程中包括一次或多次速率的改变。TTRC型方法使用TRC(连续冷却转变)图表并且在温度降低步骤的过程中具有连续的速率。因此,在TTRC型方法的其它特征中,在钢微观结构转变的过程中降低增强元件的温度。在根据本专利技术的方法中,一旦限定温度降低的速率,则在温度降低步骤的过程中鉴于其连续性而相对易于控制。此外,不同于将非常大量的热量供应至增强元件从而在转变的过程中使增强元件保持在基本恒定的温度的TTI型方法,根据本专利技术的TTRC型方法能够降低该方法的能量消耗。在本说明书中,由表述“在a和b之间”表示的任何数值范围代表从大于a至小于b的数值范围(即排除了端值a和b),而由表述“从a至b”表示的任何数值范围代表从a开始直至b的数值范围(即包括端值a和b)。在一个实施方案中,在钢微观结构转变的过程中,温度降低的平均速率大于或等于40℃.s-1,优选大于或等于50℃.s-1,更优选大于或等于60℃.s-1,并且还更优选大于或等于70℃.s-1。使用过低的平均降低速率不能快速地进行钢微观结构的转变。因此,获得具有不期望机械性质的钢的风险达到最小化。在一个实施方案中,在钢微观结构转变的过程中,温度降低的平均速率小于或等于100℃.s-1,并且更优选小于或等于90℃.s-1。使用过高的降低速率的风险是导致钢的淬火,这根据钢的期望性质是不期望的。平均降低速率理解为意指在转变前和转变后的温度之间的摄氏度差值与进行转变所用的时间的比例。因此,可以设想数个实施方案,在这些实施方案中平均降低速率在30℃.s-1至90℃.s-1、30℃.s-1至100℃.s-1、30℃.s-1至110℃.s-1、40℃.s-1
至90℃.s-1、40℃.s-1至100℃.s-1、40℃.s-1至110℃.s-1、50℃.s-1至90℃.s-1、50℃.s-1至100℃.s-1、50℃.s-1至110℃.s-1、60℃.s-1至90℃.s-1、60℃.s-1至100℃.s-1、60℃.s-1至110℃.s-1、70℃.s-1至90℃.s-1、70℃.s-1至100℃.s-1和70℃.s-1至110℃.s-1的范围内。在一个实施方案中,初始温度大于或等于750℃,优选大于或等于800℃,更优选大于或等于850℃。在一个实施方案中,最终温度小于或等于650℃,优选小于或等于550℃,更优选小于或等于450℃。因此,可以设想数个实施方案,在这些实施方案中初始温度/最终温度对为750℃/450℃、750℃/550℃、750℃/650℃、800℃/450℃、800℃/550℃、800℃/650℃、850℃/450℃、850℃/550℃、850℃/650℃。在一个实施方案中,钢微观结构的转变在800℃至400℃,优选750℃至500℃,更优选650℃至550℃的温度范围内进行。有利地,在钢微观结构的转变过程中,降低的温度大于30℃,优选大于50℃,更优选大于75℃,并且还更优选大于100℃。表述“大于X℃”意指降低的温度严格大于X℃的温度范围,因此不包括X℃的值。钢的微观结构为完全铁素体、珠光体或这些微观结构的混合结构。因此,钢的微观结构没有马氏体和/或贝氏体。铁素体-马氏体微观结构导致在铁素体相和马氏体相之间不期望的裂隙。马氏体微观结构的延展性不足以允许丝线进行拉伸,这将使得丝线频繁地断裂。因此,优选地,一个或多个转变范围不同于马氏体范围。贝氏体微观结构将导致相对较脆的丝线,因此丝线在随后的拉伸步骤中不可用。通过金相观察,铁素体、珠光体或铁素体本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于热处理轮胎的钢增强元件(F)的方法,其特征在于所述方法包括通过如下连续冷却降低增强元件(F)温度的步骤(204):‑从钢的初始奥氏体稳定范围(I)的初始温度(T2),‑至钢的最终铁素体‑珠光体稳定范围(IV)的最终温度(T3),‑经过钢的至少一个转变范围(II,III),一个或多个转变范围不同于贝氏体范围,温度降低步骤(204)包括从奥氏体微观结构至铁素体‑珠光体微观结构的转变(C2,C3),在降低步骤(204)的过程中严格降低增强元件(F)的温度,在钢微观结构的转变(C2,C3)过程中温度降低的平均速率大于或等于30℃.s‑1且小于或等于110℃.s‑1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.21 FR 14513781.用于热处理轮胎的钢增强元件(F)的方法,其特征在于所述方法包括通过如下连续冷却降低增强元件(F)温度的步骤(204):-从钢的初始奥氏体稳定范围(I)的初始温度(T2),-至钢的最终铁素体-珠光体稳定范围(IV)的最终温度(T3),-经过钢的至少一个转变范围(II,III),一个或多个转变范围不同于贝氏体范围,温度降低步骤(204)包括从奥氏体微观结构至铁素体-珠光体微观结构的转变(C2,C3),在降低步骤(204)的过程中严格降低增强元件(F)的温度,在钢微观结构的转变(C2,C3)过程中温度降低的平均速率大于或等于30℃.s-1且小于或等于110℃.s-1。2.根据权利要求1所述的方法,其中在钢微观结构的转变(C2,C3)过程中,温度降低的平均速率大于或等于40℃.s-1,优选大于或等于50℃.s-1,更优选大于或等于60℃.s-1,并且还更优选大于或等于70℃.s-1。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在钢微观结构的转变(C2,C3)过程中,温度降低的平均速率小于或等于100℃.s-1,并且更优选小于或等于90℃.s-1。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中初始温度(T2)大于或等于750℃,优选大于或等于800℃,并且更优选大于或等于850℃。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中最终温度(T3)小于或等于650℃,优选大于或等于550℃,并且更优选小于或等于450℃。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中钢微观结构的转
\t变(C2,C3)在800℃至400℃,优选750℃至5...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·莫里佐E·福舍B·勒诺E·乔林
申请(专利权)人:米其林集团总公司米其林研究和技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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