电镀镀层对帘线黏合剥离性能影响

为研究电镀钢丝镀层对帘线黏合和剥离性能的影响,分别生产不同镀层重量、镀层铜含量和镀层表层铜含量的Φ1.72 mm电镀黄铜钢丝,以相同工艺拉拔捻制为2×0.30 HT钢帘线,用以帘线和橡胶黏合和剥离性能测试。结果发现:当帘线镀层重量在2.47~4.34 g·kg^(-1)、镀层铜含量在61.30%~66.36%时,帘线和橡胶建立了良好的黏合强度和黏附效果,即帘线和橡胶在此范围具有较好的黏合和剥离性能,钢丝表层铜含量在57.82%~62.22%时,帘线与橡胶的黏合和剥离性能均良好,说明此范围内表层铜含量的变化未对帘线黏合和剥离性能造成明显的或不利的影响。同时,当钢丝铜含量或表层铜含量偏低,均使得拉拔损失增加,不利于钢丝拉拔。

基于泰伯挺度仪的钢丝/钢帘线弯曲刚度分析与仿真模拟

弯曲刚度对轮胎、橡胶减震器等橡胶/钢帘线复合材料的抗变形能力至关重要。采用泰伯挺度仪对钢丝及钢帘线的弯曲刚度进行测试分析。基于泰伯挺度仪测试方法分析泰伯挺度仪测试原理,通过ABAQUS有限元软件对钢帘线的弯矩测试进行模拟,分别设计并建立了推辊模型、端面翻转模型和挡片模型三种有限元模型,并将模型所计算的结果与实测结果进行比较。该模型可有效辅助钢帘线的设计,缩短研发周期,节约成本。

一步法替代热扩散电镀工艺对钢帘线性能影响

钢帘线生产中以一步法电镀工艺代替热扩散电镀,可节约中频热扩散损耗且无需磷化处理,进而减少工艺流程及生产成本。本文对两种工艺3+9结构帘线生产过程的相关性能进行对比分析。研究发现:一步法生产的钢丝镀层更为致密,镀层仅存在α相黄铜,与热扩散电镀的钢丝相比具有更好的延展性,进而使得拉拔过程中的镀层损耗更少,合股过程的断丝率更低,且其镀层内外组分基本均匀一致。一步法钢丝与热扩散钢丝相比具有更低的表面ZnO含量,其初始黏合力高于热扩散帘线约26.15%,3 d、7 d、14 d的93℃/95%RH的湿热老化黏合分别高于热扩散帘线11.49%、17.11%和4.35%,两种工艺帘线初始黏合或老化黏合覆胶率基本一致。

适用于珠光体钢丝微观组织观察的腐蚀剂探索

通过9种腐蚀剂方案的设计、试验,利用金相显微镜观察,研究了不同腐蚀剂对珠光体钢丝的腐蚀效果。结果表明:使用盐酸15 ml+硝酸5 ml+水100 ml,盐酸15 ml+硝酸5 ml+乙醇100 ml,体积分数为10%的盐酸酒精溶液和体积分数为30%的盐酸酒精溶液均可以获得较清晰的金相组织。但综合考虑腐蚀时间和腐蚀效果,推荐使用方案更优的盐酸15 ml+硝酸5 ml+水100 ml腐蚀剂。

芳纶纤维及其复合材料的研究进展

介绍芳纶纤维的性能和研究现状、芳纶纤维复合材料的应用以及芳纶复合帘线的开发和性能改进。芳纶纤维具有多种独特性能,国内外对芳纶纤维进行了广泛研究,芳纶纤维制备与应用技术难题不断被攻克,芳纶纤维的应用越来越广泛。芳纶纤维生产现主要集中在美国、日本和欧洲,近年来我国芳纶纤维的产业化发展迅速。芳纶纤维复合材料在军用和民用领域均得到广泛应用。芳纶复合帘线主要分为合股复合帘线和芯皮结构复合帘线。芳纶复合帘线改进的性能主要有耐压缩疲劳性能、拉伸性能和粘合性能。

钢丝帘线强度发展方向与盘条合金化

研究提高钢丝帘线强度的盘条合金化方法。现阶段提高碳含量、细化组织片层间距、增大总拉拔应变的钢丝帘线强化方式已经走到了工艺极限,通过盘条合金化可获得抗拉强度为1 287 MPa、面缩率为43.9%的C82D2Cr镀铜钢丝,其加工硬化效果优于C82D2钢丝,与C86D2钢丝有相同的水平。C82D2Cr镀铜钢丝可以满足2×0.30UT钢丝帘线的生产要求,具有较低的捻股断丝率。

不同捻距对钢丝绳力学性能的影响

捻距是钢丝绳结构设计不可或缺的重要参数之一。在设计钢丝绳结构时,为降低试验成本、选出合适的捻距,以公称直径2.1 mm,1×7结构钢丝绳为研究对象,模拟不同捻距钢丝绳在拉伸载荷下的等效应力分布情况。分析模拟结果发现,随着捻距的增大,等效应力整体呈降低的趋势。同时,结合不同捻距对应的钢丝绳破断拉力变化趋势,最终选出1×7结构钢丝绳最佳捻距范围为21~25 mm。

超高强钢拉拔影响单丝扭转性能的相关因素

单丝拉拔过程中出现分层。从实际生产出发,结合单丝拉拔分层理论,确定在超高强单丝拉拔过程中双模的使用、塔轮的绕法及聚晶模的使用对分层的影响。试验表明:双模使用有利于单丝扭转性能提高,成品道次使用双模对单丝分层影响最大;在拉拔不断丝的前提下,可通过减少绕线来提高单丝品质;可在后几道使用聚晶模代替钨钢模,能改善单丝韧性,提高扭转值。相关因素的确定为生产实际中提高单丝扭转性能提供可直接实施且行之有效的方法。

极高强钢帘线生产工艺探索

设计4种方案生产2×0.30极高强钢帘线。试验结果表明,电镀热处理后,2.05 mm、1.96 mm镀铜丝的抗拉强度均达到设计目标值。方案2和方案4生产的0.30 mm单丝抗拉强度均符合极高强钢帘线的目标值。其中,方案4生产的单丝扭矩-扭角曲线呈平滑状,无分层现象。捻制过程中,方案4生产的单丝满足生产,且钢帘线破断力符合极高强钢帘线设计要求。

6×7-IWS镀锌钢丝绳的弯曲疲劳性能测试

使用疲劳实验机研究 6×7-IWS-Φ1.95 mm 细规格镀锌钢丝绳的弯曲疲劳失效过程。随着弯曲疲劳次数的 增加,钢丝绳中外绕股中心钢丝没有发生断裂。同时,在缺丝对比实验中,缺少外绕股中心钢丝的钢丝绳样品极 限弯曲疲劳次数最低。实验结果表明,6×7-IWS 结构的钢丝绳,外绕股中心钢丝对钢丝绳的弯曲疲劳寿命具有重 要的影响;摩擦磨损是钢丝绳弯曲疲劳实验过程中钢丝产生裂纹源的主要原因。

钢丝镀层铁基锌钴扩散机理研究

研究钢丝镀层铁基表面锌钴的扩散机理。结果表明:对于铁基钴-锌镀层钢丝,当扩散温度低于锌的熔点时,锌向钴和铁基体中扩散,在镀层外侧形成钴-锌合金,内侧形成铁-锌合金,一旦钴-锌合金形成后,钴不参与后续扩散;当扩散温度高于锌的熔点时,钴和铁向锌液中扩散,锌与铁优先反应形成铁-锌合金,随着扩散时间的延长,钴扩散到铁-锌合金中,形成Fe(Co)Zn13。对于铁基锌-钴镀层钢丝,当扩散温度低于锌的熔点时,其扩散结果与铁基钴-锌镀层钢丝高于锌的熔点时的扩散结果相同,但最初的扩散过程不同。

钢件双镀ZAM合金镀层的组织及耐蚀性

为在钢件上获得高耐蚀性的Zn-6Al-3Mg(ZAM)合金镀层,利用双镀方法,将Q235钢经过常规批量镀锌方法预处理后,先在450℃纯锌浴中预镀3~30 s,然后于并排放置的450℃的Zn-6Al-3Mg合金浴中浸镀5~120 s,利用扫描电镜-能谱仪和电化学分析研究了预镀时间和浸镀时间对双镀ZAM合金镀层组织及耐蚀性的影响。结果表明,双镀ZAM合金可获得表面质量优良的合金镀层,其组织由Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)层、FeAl_(3)-Zn_(x)+Z(液相凝固组织)层及合金凝固层组成。在ZAM合金浴中浸镀10 s后,预镀锌形成的Fe-Zn化合物层就已被完全侵蚀,转变成FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层,它能在镀层中稳定存在,其厚度随预镀锌时间的延长而增加。同时,在钢基体与镀层界面上会形成很薄的Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)层。Fe_(2)Al_(5)-Zn_(x)和FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层的厚度均不随浸镀时间的延长而增加。此外,电化学分析证实,双镀ZAM合金镀层耐蚀性明显优于纯锌镀层。通过双镀法获得的这种具有FeAl_(3)-Zn_(x)+Z层的高耐蚀的ZAM合金镀层将为钢件新镀层开发奠定基础。

不同捻制工艺对3+9+15×0.22钢丝帘线性能的影响

以使用或不用校直器和过捻器为工艺变化因素,设计4种不同的捻制工艺生产3+9+15×0.22钢丝帘线,研究捻制工艺对钢丝帘线性能的影响。结果表明:不同捻制工艺生产的3+9+15×0.22钢丝帘线性能存在差异,芯股破断力的捻制损失较小,面线破断力的捻制损失较大,捻制后面线破断力明显下降;钢丝帘线破断力的捻制损失来自于两部分,第1部分为各组成单元经过捻制时产生的破断力下降,第2部分为钢丝帘线各组成单元在拉伸受力时的不协调变形引起的破断力下降;采用校直器与过捻器组合消除钢丝帘线残余应力的方式可使多层结构钢丝帘线各组成单元的拉伸受力协调性最优。

1+6+12与1+18钢帘线微动磨损研究

对比分析了1+6+12与1+18两种结构钢帘线在承受低载、单向应力弯曲疲劳过程中,帘线内钢丝微动磨损的特征,检测了微动磨损后外层单丝的强度。试验结果表明:1+18结构的钢帘线在弯曲过程中内外层钢丝间的微动磨损小,解捻后的外层钢丝表面损伤和单丝强度损失小。1+6+12钢帘线在弯曲过程中的微动磨损明显,外层钢丝内侧微动磨损伤疤的长度与宽度随弯曲次数增加呈增长趋势,并且磨损伤疤的长度与宽度在不同磨损阶段下的增长速率不同。在低载弯曲过程中,1+18结构的钢帘线抵抗微动磨损的性能优于1+6+12结构的钢帘线。

镀层中Fe含量对热镀锌钢丝湿拉行为的影响

针对热镀锌后钢丝湿拉过程中加快模具磨损的现象,采用扫描电镜-能谱仪对比分析了两组不同的热镀锌钢丝,研究了镀层中的Fe含量对钢丝湿拉行为的影响。研究发现,热浸镀锌后钢丝表面的Fe含量控制在7.0wt%以下为宜。此时,镀层表面为ζ相或Zn+ζ两相组成,钢丝的湿拉容易进行。当镀锌层表面的Fe含量大于7.0wt%时,镀层表面为δ相,加快了镀后湿拉时模具磨损,并产生粘模、断丝现象。在生产过程中,需要通过调整走线速度和抹丝工艺,优化镀层中的Fe含量,以便进行湿拉生产,获得质量优良的热镀锌钢丝产品。