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制造工艺对胎圈钢丝扭转性能的影响及优化
| 论文题名： | 制造工艺对胎圈钢丝扭转性能的影响及优化 |
| 关键词： | 子午线轮胎;胎圈钢丝;扭转性能;工艺优化;制造工艺 |
| 摘要： | 胎圈钢丝是子午线轮胎中的金属骨架材料，其位于轮胎胎侧用于固定轮毂与胎体的连接。由于胎圈钢丝在轮胎的运动过程中受力复杂，如果胎圈钢丝性能不稳定，则会带来诸如爆胎之类的安全事故，因此其各项性能都非常关键，而断裂扭转性能是反映胎圈钢丝韧性的重要指标。 本文针对规格为Ф1.55mm的高强胎圈钢丝（0.80 wt%碳含量），通过正交试验研究了盘条碳当量、拉拔模角和回火温度等因素对胎圈钢丝断裂扭转性能影响的规律，在此基础上对实际制造工艺进行了优化，为提高产品的断裂扭转性能提供技术保障。 研究结果表明，盘条碳当量的变化对断裂扭转性能的影响最大，盘条碳当量增高，胎圈钢丝的断裂扭转性能随之降低。0.82 wt%的盘条碳当量生产的胎圈钢丝，其断裂扭转性能更优于0.87wt%条件下的胎圈钢丝，其主要机理可能是由于C元素的含量差异带来的。0.87wt%碳当量的盘条中渗碳体含量更高，相比于0.82 wt%碳当量的盘条，其晶界处形成晶界渗碳体的概率更大，生产下来的胎圈钢丝在进行扭转测试时，更容易产生微裂纹，影响胎圈钢丝的断裂扭转性能。 拉拔模角的改变与胎圈钢丝断裂扭转性能的变化亦呈负相关：拉拔模角越小，断裂扭转性能越好；拉拔角度越大，断裂扭转性能越差。6°的拉拔模角生产的胎圈钢丝，其断裂扭转性能明显优于12°的拉拔模角生产的胎圈钢丝。这种差异是由于拉拔模角度越小时，胎圈钢丝内部受到的来自拉拔模压力越大，即其内部和钢丝表面的变形更趋于均匀，胎圈钢丝的断裂扭转性能更好。 回火温度对胎圈钢丝断裂扭转性能的影响有限：在420℃到470℃的温度区间内，温度的变化对胎圈丝断裂扭转性能的影响并不大，420℃的回火温度下的胎圈钢丝与470℃的回火温度下的胎圈钢丝断裂扭转值相差很小。 本文同时针对上述三个影响因素，对胎圈钢丝的实际生产制造工艺进行了优化，即，盘条碳当量控制在0.80~0.845 wt%之间，使用模角为6°的拉丝模具，回火温度选择420℃。工艺优化后的胎圈钢丝扭转性能更加稳定，生产不合格率从18%降到几乎为零。 |
| 作者： | 余鹏 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 顾剑锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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