琴钢丝是用于制作乐器琴弦的一种特殊金属丝。它通常由高碳钢丝或合金丝制成,具有一定的弹性和
音质特性,适合用于各种类型的
弦乐器,如
吉他、
小提琴、
大提琴、
竖琴等。
琴钢丝是一种高强度
碳钢弹簧材料,通常经过铅浴火后冷拉而成,常见形式为圆线。它具有高抗拉强度、
弹性极限和耐疲劳特性,标准线径范围为0.08~10.0mm,1.0mm以下线径琴钢丝的强度在2000~3480MPa范围,多数规格无法用其它材料替代。琴钢丝主要用于制作动载弹簧,常见应用包括
阀门弹簧。在阀门弹簧中,其直径范围通常为1.0~6.0mm,不同规格的材料缺陷控制和铜含量限制略有差异。
琴钢丝的制作工艺和材料选取对乐器的
音质和性能有着重要的影响,它直接影响着乐器的音色、音质和演奏性能。
用于制造琴弦、阀弹簧和高
应力弹簧的钢丝。具有强度高,弹性、抗疲劳、抗
蠕变和韧性好,表面光滑洁净,防锈能力强以及音乐性能优良等特点。钢丝用钢包括
碳钢和
不锈钢。(见合金钢丝)碳素琴钢丝用高碳
优质碳素结构钢和
碳素工具钢制造。钢中硫、磷的含量均不得超过0.025%,铜的含量不得超过0.20%。琴钢丝的直径约在0.08~6mm之间。每盘钢丝应由一根钢丝组成,不允许有焊接
接插件存在。
钢丝应具有规定的抗拉强度和扭转性能。用作阀弹簧的琴钢丝一面上的总脱碳层深度不得超过丝径的1%。钢丝表面不得有裂纹、折叠、结疤、拉裂、氧化铁皮和锈蚀、钢丝的
表面状态有不抛光、抛光和镀层等类。镀层钢丝具有光亮、美观和耐磨蚀等特点。镀层材料有镉、锡和锌一合金等。
为了保证琴钢丝的质量,对
盘条的化学成分、内部组织的均匀性、非金属夹杂、气体含量、
晶粒的均匀度、表面缺陷、脱碳层及不圆度等都有严格的要求。拉制成品前的
热处理一般采用电接触加热的索氏体化处理,以保证钢丝通条性能均匀并提高加热速度、缩短加热时间,减少因加热而产生的氧化铁皮和脱碳层。
热处理后线坯采用
盐酸酸洗,以加快酸洗速度和使钢丝表面具有良好的表面质量。酸洗后对不镀层的钢丝可采用磷化
涂层处理,对镀层钢丝则采用黄化或
硼砂处理。
成品拔程的总减面率和平均道次减面率(见面积减缩率),对于干拉约为88%~92%和15%~17%;对于湿拉约为93%~96%和16%~18%。通常采用适当减少道次减面率和相应增加一些拉拔道次的拉拔工艺。对于弹簧用琴钢丝,平直度很重要,拉拔时要通过调整
拉丝模模架的角度或矫直的位置,进行严格控制。
常用铅浴
淬火热处理,细规格要进行两次热处理,在线完成酸洗磷化。
特别的处理工艺如成品拉拔前的热镀锌、拉拔成品后的镀镍、冷轧成异型、采用特殊
不锈钢替代
碳钢等。