琴钢丝
用于制造琴弦等的碳钢弹簧材料
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。
简介
材料名称:琴钢丝也称为琴钢线
英文:音乐 Wire,piano wire,属于高碳钢
成分
C:0.80-0.85Si:0.12-0.32
Mn:0.3-0.6
P:0.025以下
S:0.025以下
Cu:0.2以下
硬度范围都是41-60,允许温度为120°
用途
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。钢丝用钢包括碳钢不锈钢。(见合金钢丝)碳素琴钢丝用高碳优质碳素结构钢碳素工具钢制造。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。
说明
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。
尺寸规格
技术标准
JIS G3522-2014
EN 10270.1其中的D级
GB/T 435709版及之后的D级
ASTM A228
YB/T 5311该标准水平和欧美日标准有差距,不推荐采用
原材料
琴钢丝盘条标准对化学成分的要求:
所有标准都未指定钢号,钢号选择与生产工艺设计有关,较多采用含碳约0.80%、0.82%或0.90%的材料。
GB/T 4357-2009的锰含量已讨论修订意见为调整为0.30~1.20%。
琴钢丝标准对脱碳层深度及缺陷深度的要求:
表面缺陷如裂纹、氧化皮压入等。
制造技术
4.1盘条表面准备
拉拔前的常用酸洗磷化技术处理,上一层适合拉拔的磷化膜。
4.2拉拔半成品
拉拔钢丝采用干式拉拔或湿拉技术皆可,应控制好润滑、模具和冷却。
4.3索氏体化热处理
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。
4.4成品拉拔
成品拉拔技术和上述描述“4.2”类似,但要重视控制拉拔温度和钢丝形态“卷型”。
4.5涂油包装
成品钢丝需涂油包装交货,也可以不涂油交货。
4.6特殊工艺
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。
材料特性
琴钢丝的材料特性与应用特性的主要对应关系见表5。
参考资料
琴用钢丝(0.16—6mm).南通光明钢丝制品有限公司.2024-03-11
琴弦结构解析.爱调律.2024-03-11
目录
概述
简介
成分
用途
说明
尺寸规格
技术标准
原材料
制造技术
材料特性
参考资料