专利名称：钢丝圈和其生产方法图1a-1f表示钢丝圈的各种实施方案，图2表示在处理钢丝圈之前通过圈芯的剖面图，图3-5表示在按照本发明的处理之后通过钢丝圈芯的剖面图。图1a到1f表示已经在国际专利WO 99/49113中描述过的各实施方案中的钢丝圈10a到10f。图1a和1b表示C形钢丝圈10a、10b，如通常用在环锭纺纱机或环锭捻线机T形凸缘的环上的钢丝圈。相反，图1c到1f表示耳形和钩形的钢丝圈10c到10f。钢丝圈10c和10d用在倾斜凸缘环上，钢丝圈10e用在成圆锥形运行的凸缘环上和钢丝圈10f用在垂直运行的凸缘环上。钢丝圈10a到10f在操作时滑动在凸缘环上形成运行表面的那些区域在每个例子里都用1表示。在C形钢丝圈10a、10b的例子里，由于它们对称的结构两个侧面a，b都用作运行表面。在耳形或钩形钢丝圈10c到10f的例子里，运行表面区域1很清楚是由形状决定。按照本发明的钢丝圈10或10a到10f可以用在图1a到1f中表示的各实施方案或任何其他所需的实施方案生产。按照本发明的钢丝圈10有包含铁材料的没有涂覆的芯20，芯有渗氮区，至少在它滑动在环锭纺纱机或环锭捻线机的环上的运行表面的区域1，或者在导引线的区域中有渗氮区。导引线的通道在这些例子里位于钢丝圈10a到10f中用4表示的那些区域。为此，钢丝圈10至少部分地进行渗氮处理，处理时对芯20加热和加上作为活性介质的渗氮剂。为了在渗氮处理后获得尽可能平滑的表面，最好在渗氮处理前对钢丝圈10进行抛光。芯20的基材最好是无合金或低合金的钢，最好是渗氮钢。最好选择包含热处理过的钢的芯20，这样在渗氮处理时其尺寸仅产生可忽略不计的小变化。还有芯20的基材最好包含形成氮化物的元素，如铬、钒、铝、钼、锰和/或镍。除了选择原材料(例如，热处理过的钢)之外，过程参数，例如温度分布(倾斜上升的加热分布，保持时间和保持温度，倾斜下降的冷却分布)和渗氮剂的成分都影响渗氮处理的结果。
在加热炉中将芯加热到450℃-600℃范围的温度，最好接近于550℃的温度，并保持在所述温度范围内3-60小时，最好约24小时。可以用气体、液体或等离子体的形式施加渗氮剂，最好渗氮剂包括NH3和N2成分，如果合适也可以有H2成分。在等离子体处理的情况下，处理时最好使用纯的氮气N2作为渗氮剂，在真空室中氮原子被离子化，离子化后它们被钢丝圈10有相反极性的表面22吸引，并与铁结合形成氮化铁。
按照本发明处理的钢丝圈10，在处理后最好有带黑、蓝、黄或白的光泽的表面22a。
除了氮成分之外，活性介质最好有硫的成分和/或碳的成分。结果是一方面可以减小摩擦系数，同时可以影响渗氮区的生成。
根据描述的渗氮处理，如果适当，在钢丝圈10的芯20中形成几部分组成的渗氮边缘层，参考图2到5详细解释形成的渗氮边缘层。
图2表示通过未处理的钢丝圈10的芯20的剖面。很清楚在整个芯剖面上是没有变化的基材21。
图3表示通过已处理过的钢丝圈10的芯20a的剖面，它有包括渗氮的基材的薄的边缘层并称为连接层23，在该层中发生实质上的扩散饱和。
图4表示通过更高强度处理的钢丝圈10的芯20b的剖面，它有连接层23和在连接层下面包括渗氮的基材的并称为扩散层24的另一层。在扩散层24中含有浓缩氮的混合晶体和沉积的氮化物。
图5表示通过已处理过的钢丝圈10的芯20c的剖面，它只有扩散层24而没有连接层23。
按照对钢丝圈10的要求型面来选择层的构成。对运行速度高的钢丝圈10最好设置硬的连接层。对承受相对大的力的钢丝圈10最好选择相对坚韧还相对硬的扩散层24，而避免带连接层。
连接层最好有厚度0.1μm-30μm而扩散层最好有厚度1μm-2000μm。使用厚度为8μm-12μm的连接层和厚度为100μm-200μm的扩散层是特别有利的。通过选择小的厚度或完全避免用连接层，可以防止材料的断裂，正是断裂至今使这个技术不能应用在这个方面。
由渗氮处理所生成的层的厚度主要取决于钢的成分和未处理钢丝圈10表面的状态。基本上，在高的氮气浓度和高温的情况下获得厚的连接层，在低的氮气浓度和低温的情况下得到薄的连接层。层的厚度或扩散的深度同时也取决于处理的时间。
还有，细的重量轻的钢丝圈10处理的时间比粗的重的钢丝圈10的处理时间短些。
通过混合硫的成分和/或碳的成分，可以减小摩擦系数。同时还可以按照需要调整连接层和扩散层的厚度。
如果选择厚度小的连接层，芯表面22的粗糙度仅发生很小的变化，从而可以不用接着对运行表面抛光。还避免了芯材料的脆裂。
为了使钢丝圈10优化，在本发明优选的改进中，芯20、20a的表面22、22a在渗氮处理前和/或后进行抛光。
暴露在高化学强度下的钢丝圈10最好重新氧化。
在钢丝圈10的运行表面1区域内，首先钢丝圈10的标记为3的内面当然必须是耐磨损的，配备有良好的滑动性能因而有氮化层23、24。由于相应的线的张力造成的结果可能使钢丝圈10在环上沿侧向倾斜运行，从而可以证明在两个端面2上也都设置渗氮层23、24是有利的。
尽管也可以只在机械和/或化学高强度的区域内设置渗氮边缘区，但是最好是在整个钢丝圈10上进行渗氮处理。


按照本发明的钢丝圈(10)有包含铁材料的没有涂覆的芯(20),并且如果合适,至少在所述的芯在环锭纺纱机或环锭捻线机的环上滑动的运行表面(1)的区域内,设置有几部分组成的渗氮的边缘层(23;24)。