胎圈钢丝的基本特性对轮胎性能的影响刘燕生魏清波(北京轮胎厂100085)摘要介绍国内外胎圈钢丝的生产品种和标准,探讨了钢丝断裂伸长率及其它特性对轮胎性能的影响,提出了轮胎对胎圈钢丝品种、质量和包装的要求。胎圈钢丝要发展多品种、多规格和高强度产品。不同规格品种的轮胎应选择不同规格品种的胎圈钢丝。关键词胎圈钢丝,基本性能,轮胎性能在这方面做了大量有益的探讨和研究。据有关方面预测,到2000年国内轮胎需求量将超过7600万条,其中子午线轮胎占35%,胎圈钢丝的年消耗量约为9万t。据不完全统计,目前国内胎圈钢丝生产厂家有近30家,其总产量约为10万t,但只有一部分是回火钢丝。笔者根据收集到的国内外各类文献资料和试验结果,讨论胎圈钢丝的基本特性对轮胎性能的影响。1国内外胎圈钢丝生产品种及指标根据子午线轮胎的受力特点分析,其胎圈部位受力比同规格斜交轮胎高出约30%～50%,国内原生产斜交轮胎使用的胎圈钢丝已不能满足子午线轮胎的性能要求。胎圈钢丝的国家标准是GB14450—93(详见表1),它取代了原有的YB254—64冷拉钢丝作者简介刘燕生,男,36岁。工程师。橡胶工程专业本科毕业。现任厂长助理、副总工程师。主要从事橡胶配方、引进子午线轮胎技术原材料国产化和轮胎生产工艺等方面的工作。曾于1991和1994年两次获得北京市优秀科技人员三等奖,1994年被授予北京市优秀青年知识分子称号,1995年被授予北京市新长征突击手称号。已发表论文30余篇。标准及YB(T)26—86回火胎圈钢丝标准。GB14450—93中只有直径(Φ)为0196和110mm两种规格,根据不同的生产工艺,胎圈钢丝可分为冷拉钢丝和回火钢丝。由于冷拉钢丝的表面不干净,需在制造钢丝圈时进行酸洗处理,而酸洗对钢丝的镀铜层和与橡胶的粘合均有影响;另外,我们曾对许多国产的冷拉钢丝进行测试,其断裂伸长率几乎为零,而且国外已不生产这种产品,因而国内应限制生产冷拉钢丝。回火胎圈钢丝由于表面清洁,不需酸洗处理,且断裂伸长率较大,应大力发展。为解决国内特种轮胎胎圈钢丝质量问题,改变依靠进口的现状,有人[4]曾对直径为110mm胎圈钢丝进行了专题研究和攻关,在对国外产品实测的基础上制定了攻关标准(见表1中特种轮胎攻关标准),其中的断裂伸长率和粘合力指标均比GB14450—93要求高。北京轮胎厂曾于1987年向国内有关钢丝生产厂提出了子午线轮胎胎圈钢丝的性能要求(见表1中内控指标),并对各项性能指标作了详细说明,希望能引起国内生产厂家的重视并开发生产,但到目前为止,产品还不能完全满足要求。在80年代中末期,天津第二钢丝绳厂和沈阳线材厂分别引进了日本和意大利的胎圈钢丝生产技术和设备。在国外,由于没有统一的国家标准或行业标准,因而各公司生产515第9期刘燕生等1胎圈钢丝的基本特性对轮胎性能的影响随着国内公路状况的改善,特别是高等级公路的增加,车辆行驶速度提高幅度较大,而且各类运输车辆超载现象严重,导致轮胎出现肩空和胎圈爆破等质量问题,许多人[1～3]表1国内胎圈钢丝的几个标准项目GB14450—93冷拉钢丝回火钢丝特种轮胎攻关标准内控指标直径/mm0196±01020196±0102—0196±0直径/mm断裂强力/N扭转疲劳寿命/次镀铜量/(g·kg-1)01890普通型≥1200≥500130～016501890(高强度型)≥1350≥500130～016501965(普通型)≥1350≥520130～016501965(高强度型)≥1525≥500130～016511000(普通型)≥1450≥250130～016511295(普通型)≥2400≥250120～016011295(高强度型)≥2795≥250120～016011420(普通型)≥2880≥220115～0.4511550(普通型)≥3340≥200115～014511550(高强度型)≥3900≥200115～014511600(高强度型)≥4150≥200115～014511650(普通型)≥3680≥200115～014511820(普通型)≥3970≥200115～0145注:断裂伸长率均≥5%;锡的质量分数均≤3%。表3KISWIRE公司胎圈钢丝产品规格项目直径/mm普通型0.780.951.271.421.551.83高强度型0.951.271.551.60——注:断裂伸长率均≥5%,普通型最小断裂强度为1764MPa,高强度型最小断裂强度为2156MPa。表4TOKYO公司胎圈钢丝产品规格和指标直径/mm断裂强度/MPa扭转疲劳寿命/次0194(普通型)≥1960≥300194(高强度型)≥2254≥250196(普通型)≥1960≥300196(高强度型)≥2254≥251100(普通型)≥19...
