[发明专利]具有薄的聚合物涂层的马氏体丝线

说明书

技术领域

本发明涉及具有马氏体、回火马氏体、贝氏体或索氏体组织的狭长钢元件，该狭长钢元件具有直接位于其上的聚合物涂层。本发明还涉及制造该狭长钢元件的方法。

背景技术

众所周知，对于诸如刷子制造的进一步下游处理，钢丝线的摩擦系数是非常重要的。

减小摩擦系数的通常方式是通过使用润滑剂，例如油。通常向钢丝线涂油(oiling)以改善进一步下游处理，由此还提供额外的抗腐蚀性。但是，在丝线表面上存在油具有产生粘性表面的缺点。例如，当涂油的钢丝线被捆束时，难以将这些涂油的束体分成预定的更小的束体。此外，油会污染工作区域，从而可能产生对于环境、安全和健康有害的情况。

裸钢的抗腐蚀性常常不足也是众所周知的。

腐蚀意味着钢元件由于化学反应瓦解成其构成原子。换而言之，钢元件的电子与水和氧反应。由于铁原子的氧化引起的铁弱化是电化学腐蚀的公知例子。这一般也被称为生锈。这种类型的损伤一般产生初始钢元件的氧化物和/或盐。

当前，诸如铬酸盐转化的受控腐蚀处理将增加钢元件的抗腐蚀性。但是，铬酸盐转化导致环境污染和更高的投资费用。

作为替代方案，可以在具有预先的镀锌涂层的钢元件上施加聚合物涂层。该聚合物涂层可产生着色的涂层，但是，聚合物涂覆之前的镀锌导致钢元件具有更高的费用和高的环境污染。用于聚合物涂覆的附加生产线也增加费用。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的问题。

本发明的目的还在于，减少环境污染。

本发明的又一目的是，提供具有低的摩擦和高的抗腐蚀性的狭长钢元件。

本发明的另一目的是，提供一种制造该狭长钢元件的方法。

根据本发明，具有马氏体、回火马氏体、贝氏体或索氏体组织的狭长钢元件具有直接位于该狭长钢元件上的聚合物涂层，并且该聚合物涂层具有小于20μm的厚度。

马氏体、回火马氏体、贝氏体和索氏体指的是四种形式的钢晶体组织。通常，马氏体和回火马氏体比珠光体更硬，并且贝氏体具有比珠光体更好的韧性和稳定性，索氏体具有比珠光体更好的机械特性。因此，顾及各种期望的应用或用途而优选马氏体、回火马氏体、贝氏体和索氏体。

术语“直接位于狭长钢元件上的聚合物涂层”指的是在聚合物涂覆之前不进行任何涂覆的裸露的狭长钢元件。这意味着在聚合物涂层和钢芯之间没有中间涂层。因此该狭长钢元件具有封闭的聚合物涂层以提供腐蚀防护。该聚合物涂层还导致具有低的摩擦系数(静摩擦系数和动摩擦系数)且同时仍然具有高的抗腐蚀性的狭长钢元件。此外，正如下文将要说明的，直接位于该狭长钢元件上的薄的聚合物涂层节省了大量费用。

US 5303498公开了包含由钢丝线和树脂构成的绞线(strand)的钓鱼线。在进行捆束以便用树脂涂覆之前，用抗腐蚀金属涂覆钢丝线。其还描述了钢丝线的碳含量较低，为0.01％至0.05％。

US 6951985公开了一种包含金属丝、外层、第一层和第二层的电缆。外层和第二层由电绝缘材料形成。第一层由超导材料形成。金属丝至少涂覆有三个层以获得超导电缆。

US 5789080公开了一种涂覆有硅烷层且具有小于0.20％的低碳含量的钢丝线。当该钢丝线被用于橡胶产品中时，硅烷涂层为钢丝线提供了良好的粘附性。

上述三篇专利均没有提到钢元件具有直接位于该狭长钢元件上的聚合物涂层。

优选地，该狭长钢元件具有回火的马氏体组织。换而言之，该狭长钢元件被回火以便在其硬度和强度之后获得高的延性和韧性。在对其进行回火之后，回火的马氏体变得更坚韧且具有更大延性。

聚合物涂层的厚度取决于狭长钢元件的性能需要。聚合物涂层越厚，则狭长钢元件的抗腐蚀性越好，但制造费用也越高。

根据本发明，聚合物涂层的厚度小于20μm。优选地，厚度小于15μm，例如小于10μm。更优选地，厚度范围为2至4μm。该狭长钢元件可以借助这种适宜的聚合物涂层厚度同时获得低的摩擦系数和高的抗腐蚀性。

根据本发明，该聚合物是均聚物或共聚物。优选地，该聚合物是共聚物。更优选地，该共聚物基于聚乙烯和/或聚丙烯酸酯或者基于聚苯乙烯和/或聚丙烯酸酯。

聚合物涂层向狭长钢元件提供改善的摩擦系数和抗腐蚀性。与现有的涂油钢元件相比，摩擦系数低将近20％并且抗腐蚀性高将近50％。这有益于诸如刷子制作或操纵索(control cable)丝线制作的进一步下游处理。特别地，动摩擦系数得到改善从而在诸如捆束和切割的进一步下游处理时保护涂层的表面免受损伤。