子午线轮胎用差异化冠带层帘线的开发与应用

介绍子午线轮胎用差异化冠带层帘线的开发与应用。生物基聚酰胺56(PA56)帘线、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)帘线、PET/锦纶66混合帘线和PET/生物基PA56混合帘线冠带层轮胎的性能与锦纶66帘线冠带层轮胎的性能相当。这些子午线轮胎差异化冠带层新材料的产业化应用需要帘线和轮胎生产企业合作推动。伴随市场需求的多样化,子午线轮胎用冠带层帘线将出现锦纶66帘线与多种差异化帘线并存发展的新局面。

1×1钢丝帘线的开发与性能探讨

开发1×1钢丝帘线,并研究其性能。结果表明:采用校直器校直和加捻反扭两种工艺均可以得到符合设计要求的1×1钢丝帘线,校直器校直的钢丝帘线残余扭转更稳定,而加捻反扭的钢丝帘线直线性更好;在材料确定的情况下,1×1钢丝帘线的弯曲刚度和低负荷伸长率主要与直径相关,而与强度关系不大;在1500 MPa试验压力下,1×0.30ST钢丝帘线的亨特疲劳性能比2×0.30ST钢丝帘线更好。

帘线钢XLX72 A中氧化物夹杂的演变解析与去除

针对φ0.175 mm及以下规格细丝帘线钢夹杂物演变控制与去除问题,通过采用Si-Mn脱氧、造碱度为0.7~1.0的精炼顶渣和30 min以上的软吹等过程工艺,对帘线钢中的夹杂物进行转变控制和去除的试验研究。试验结果表明,LF精炼过程钢中夹杂物数量不断增加,软吹过程中,夹杂物数量先快速减少,软吹到30 min时减少到了2~3个/mm^(2),继续软吹时夹杂物数量略有增加;而LF精炼和软吹过程钢中的氮含量不断增加,全氧含量不断下降,上连铸时钢中的氮含量为0.0034%~0.0038%,全氧含量为0.0012%~0.0014%,最终得到夹杂物数量不超过3个/mm^(2),钢水上连铸时氧化物夹杂尺寸<10μm,且没有氮化钛(TiN)夹杂和纯Al_(2)O_(3)夹杂或高Al_(2)O_(3)含量的夹杂,完全满足用户的使用要求。

空气弹簧胶囊帘线与橡胶粘合性能的研究

探讨空气弹簧胶囊帘线与橡胶的粘合性能。结果表明,帘线与氯丁橡胶(CR)胶料粘合强度由大到小的顺序为锦纶、聚酯和芳纶;胶料与帘线粘合强度由大到小的顺序为天然橡胶(NR)胶料、硫黄调节型CR胶料和非硫黄调节型CR胶料;覆胶锦纶帘布和聚酯帘布耐屈挠脱层性能良好。

环保型粘合剂PN760对丁苯橡胶胶料性能及其与聚酯帘线粘合性能的影响

采用间甲酚-甲醛-胶乳(CFL)浸渍体系和封端水性聚氨酯胶乳(WPUL)浸渍体系对聚酯[聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)]帘线进行表面改性处理,探究环保型粘合剂PN760(简称PN760)对丁苯橡胶(SBR)胶料性能及其与PET帘线粘合性能的影响。结果表明:PN760对SBR胶料的加工安全性能和物理性能影响不大,但使SBR胶料的硫化速率降低;PN760对SBR胶料与CFL和WPUL浸渍体系处理的PET帘线粘合性能均有明显的改善效果,PN760用量为4份时,SBR胶料与PET帘线的粘合性能最好;与采用CFL浸渍体系处理的PET帘线相比,SBR胶料与采用WPUL浸渍体系处理的PET帘线的粘合性能稍差。

钢丝帘线/橡胶复合材料弯曲疲劳失效机理的研究

自主设计并搭建基于隧道磁阻传感器的无损检测系统,对钢丝帘线/橡胶复合材料试样(简称试样)弯曲疲劳失效机理进行研究。结果表明:无损检测方法可对疲劳试验后试样内部的损伤状态进行评估,无损检测系统可实现试样缺陷的在线检测;疲劳缺陷的产生是损伤累积,钢丝帘线单丝断裂主要发生试样疲劳寿命的最后阶段;试样内部钢丝疲劳断裂为穿晶解理断裂,裂纹扩展过程中存在一定程度的微观不连续性,包括多次角度偏折与裂纹分支;试样内部钢丝疲劳断口具有典型的低周疲劳特点,存在多个疲劳源与撕裂台阶,疲劳源间偶见撕裂棱,无明显贝纹样,疲劳源附近表面光滑,断口形成了较平滑的微撕裂形貌与粗糙的撕裂台阶形貌。

PEN纤维帘线浸胶过程中聚集态结构演变和力学性能研究

探讨PEN纤维帘线浸胶过程中聚集态结构演变和力学性能。通过对浸胶整理过程中的干燥一区、拉伸区、干燥二区和定形区这4个区域的样品进行研究,分析了PEN纤维帘线在浸胶后整理过程中聚集态结构、热性能、取向参数、力学性能的演变。结果表明:PEN纤维帘线在浸胶过程中结晶度由67.85%逐渐增加到69.45%;晶面的晶粒尺寸均略微增大;DSC熔融峰逐渐尖锐,结晶度增加,表明分子链聚集态结构趋于稳定和完善。PEN纤维帘线在热定形处理时纤维非晶区大分子链的取向度无明显下降,帘线的热收缩降为1.50%,有利于提高纤维帘线的热稳定性。动态和静态力学性能表明,PEN纤维帘线的断裂强度和模量未出现明显变化。

0.22+18×0.20CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用

研究0.22+18×0.20CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用。结果表明,以0.22+18×0.20CCST钢丝帘线替代3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线用于295/80R22.518PR全钢载重子午线轮胎胎体中,可在满足轮胎承载性能的前提下有效提高轮胎的高速性能和耐久性能,同时还能减小轮胎的质量和降低成本。

帘线钢冶炼氮含量控制研究与实践

针对帘线钢拉拔断裂缺陷,研究了相关工艺参数对钢中氮含量的影响,并采取了相应的优化措施,转炉冶炼采用低氮增碳剂,减少倒炉次数,吹炼全程均采取底吹氩模式;LF发泡埋弧、快速成渣及形成微正压气氛;强化连铸保护浇注工艺,抑制钢水二次氧化。上述措施实施后,帘线钢氮含量得到了较好控制,由0.004 010%降至0.002 726%,且基本稳定控制≤0.003 0%。提高了帘线钢实物质量,满足客户拉拔至0.17 mm的要求。

LF精炼结束后软吹时间对帘线钢LX82 A夹杂物控制的影响

针对帘线钢夹杂物控制,通常选择长时间软吹处理提高钢水洁净度,但会导致镁碳砖侵蚀加剧。通过工业生产试验,使用FEI Explorer 4自动扫描电镜,研究LF精炼结束后软吹时间对帘线钢盘条夹杂物成分、数量的影响;并采用贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分进行盘条夹杂物评价。结果表明,LF精炼结束后软吹时间45 min与软吹时间25 min生产工艺对比,盘条中尺寸大于3μm的氧化物夹杂成分基本类似,夹杂物密度分别为135个/100 mm^(2)、103个/100 mm^(2),LF精炼结束后软吹时间25 min工艺夹杂物数量密度略低。扩大对比试验数量,盘条贝卡标准评分和神户标准Max-T(ave)评分表明,LF精炼结束后软吹时间20~25 min的夹杂物控制并未变差或略有改善趋势。帘线钢中低熔点夹杂物的控制主要通过控制Al含量、精炼渣等工艺参数,而导致最终产品失效的夹杂物往往与内生夹杂物类型不一致,对于帘线钢而言,可以考虑降低LF精炼结束后软吹时间。

0.225+18×0.205CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用

研究0.225+18×0.205CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用,并与0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线和0.25+6+12×0.225HT钢丝帘线进行对比。结果表明:采用0.225+18×0.205CCST钢丝帘线的成品轮胎的强度和高速性能相当,耐久性能提高,滚动阻力下降,单胎质量减小,综合成本降低。

4×0.38UT钢丝帘线在半钢子午线轮胎带束层中的应用

研究4×0.38UT钢丝帘线替代2+7×0.28HT钢丝帘线用于半钢子午线轮胎带束层中的应用效果。结果表明,在生产工艺不变的情况下,采用4×0.38UT钢丝帘线的成品轮胎各项性能与替代前相当,轮胎质量减小,成本降低,具有较好的经济效益。

带束层钢丝帘线角度对轿车子午线轮胎接地特性的影响

研究带束层钢丝帘线角度对轿车子午线轮胎接地特性、刚性和滚动阻力的影响。结果表明,随着带束层钢丝帘线角度的增大,轮胎的接地面积呈增大趋势,纵向刚性和横向刚性基本无变化,胎冠部位刚性减小,滚动阻力系数有不同程度的增大。

2+7×0.35UT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用

研究2+7×0.35UT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用。结果表明:与3+8×0.33ST钢丝帘线相比,2+7×0.35UT钢丝帘线的渗胶性能更好,工艺性能稳定;以2+7×0.35UT钢丝帘线代替3+8×0.33ST钢丝帘线用于12.00R20全钢载重子午线轮胎带束层中,轮胎的充气外缘尺寸和强度性能符合国家标准要求,耐久性能提高,滚动阻力系数降低。

3+9×0.175NT钢丝帘线在215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中的应用

研究1层3+9×0.175NT钢丝帘布替代2层1667dtex/2-28EPI聚酯帘布在215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中的应用。结果表明,将3+9×0.175NT钢丝帘线应用于215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中,成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能和耐久性能均满足国家标准要求,高速性能满足企业标准要求,刚度性能有明显提高。轮胎性能满足市场需求,质量略微减小,具有一定的经济效益。

纤维帘线热收缩和永久变形对轿车子午线轮胎接地性能的影响

研究纤维帘线(930dtex/2改性锦纶66帘线和1670dtex/2聚酯帘线)热收缩和永久变形对轿车子午线轮胎接地性能的影响。结果表明:纤维帘线产生的塑性应变随硫化后充气(简称PCI)张力的增大而增大,当PCI张力足够大时,纤维帘线的塑性应变曲线趋于一致;与未热处理的帘线相比,经过热处理的帘线模量随PCI张力的增大而增大;与无PCI过程相比,在相同的充气压力和径向负荷下,经过PCI过程轮胎的接地印痕长轴变短、短轴变长、接地印痕偏方形,充气断面宽和负荷下充气断面宽变大。

锦纶帘线封隔器胶筒工作性能及其影响因素

锦纶帘线封隔器胶筒适用于井眼小、井壁不规则、地层压力大的裸眼井况,但是也存在着承压性能低、密封性能差等不足。为了提高锦纶帘线胶筒的工作性能,通过拉伸试验和Gough-Tangorra理论获得橡胶和帘线的材料参数,建立锦纶帘线胶筒三维数值仿真模型,并结合室内试验验证仿真模型的准确性;进而研究不同坐封压力下锦纶帘线胶筒应力和接触应力变化规律,系统地分析了帘线角度、帘线层数和帘线间距对胶筒承压性能和密封性能的影响。研究结果表明:①试验测得锦纶帘线胶筒最大坐封压力为70 MPa,最大工作压力为50 MPa,残余变形为3.2%;②基于REFINE 265单元建立锦纶帘线胶筒三维数值仿真模型,仿真结果与试验结果误差小于15%,可以满足工程分析的需求;③随着帘线角度从14°增加至20°,帘线应力线性增大,橡胶应力和接触应力小幅度降低;④随着帘线层数从2层增加至8层,橡胶应力和接触应力显著下降,帘线应力加速下降,最高下降幅度达到64%;⑤随着帘线间距从1.4 mm增加至2 mm,橡胶应力和帘线应力同步增大,接触应力降低。结论认为,该研究成果为提高锦纶帘线胶筒的工作性能提供了理论依据。

带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响

通过成品轮胎室内试验及滚动阻力、静态刚性、接地印痕、六分力和动态冲击特性试验,研究带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响。结果表明:3种带束层钢丝帘线成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均符合国家标准要求;带束层钢丝帘线主要影响轮胎滚动阻力、接地印痕形状和动态冲击特性,对静态刚性及六分力影响较小。

轮胎钢丝帘线拉伸性能缺陷分析及质量控制对策

随着社会经济发展,汽车数量日益增多,社会各界和汽车使用者对汽车性能的要求日益提高,必须对汽车轮胎制造的质量引起高度重视,其中包括对轮胎钢丝帘线拉伸性能的分析,确保汽车制造安全质量性能得到进一步改善。本文针对子午线轮胎胎体帘线在生产过程中出现的拉伸性缺陷进行了概括,分析了缺陷产生的原因,进行了相关案例分析,并提出了相关质量把控对策。