[发明专利]钢丝及其制造方法

说明书

本申请是雅马哈株式会社于2004年11月26日提交的名称为“钢丝及其制造方法”的申请号为200410095841.1的发明专利申请的分案申请。

本申请要求日本专利申请No.2003-399534的优选权，其内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及使在弦乐器中使用的钢丝，诸如钢琴的钢琴丝，以及该钢丝的制造方法。

背景技术

传统上，在日本工业标准，即JIS G 3522中所规定的诸如钢琴丝的钢丝是使用JIS G 3502中所规定的钢琴丝材料(辊轧钢丝材料)制造的，这种钢丝被用作所谓的琴用钢丝或用于诸如钢琴的弦乐器中的钢丝。

根据日本专利申请公开No.S53-95616，需要提供一种具有相对高拉伸强度以及相对高弹性的弦乐器的琴用钢丝，这种琴用钢丝会对弦乐器的音色质量产生显著的影响。还要求琴用钢丝应该具有整体特性，即它们的剖面应是均匀一致的并且是真正的圆形，并且它们抗腐蚀。

即使琴用钢丝在上述特性上有所发展，但是由传统琴用钢丝所实现的声音质量不够完美，因此已经在弦乐器的声音质量方面做出各种尝试来进一步改善琴用钢丝。

例如，日本专利申请公开No.S63-2524揭示了在模拉后使用矫直辊进行矫直处理的技术。日本专利申请公开No.H10-105155揭示了在钢丝表面上进行电镀从而展现抗腐蚀效果的技术。另外，各种文件公开了通过使用钢丝进一步改善乐器声音质量的方法，同时保持与传统乐器基本上相同的令人满意的性能。例如，日本专利申请公开No.S53-95616揭示了将被音槌打击的琴弦的指定部分制成与琴弦的其它部分相比具有不同的截面积。日本专利申请公开No.S53-95613揭示了用来部分改变围绕钢丝核心(或琴用钢丝)缠绕的绕线的缠绕密度的技术。

如上所述，已经对琴用钢丝做出了各种改进。但是，由于对产生完美声音质量的强烈要求，就需要生产进一步得到改善的琴用钢丝以应对对乐器声音质量进一步改善的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供用于弦乐器的钢丝，该钢丝在声音质量方面得到改善。

本发明的另一目的在于提供一种制造在弦乐器中使用的钢丝的方法。

本发明通过采用两种措施中的至少一个来实现上述目的，即在制造用于乐器中的钢丝(或琴用钢丝)时适当确定钢丝的化学组成和对脱碳层进行适当控制。

在本发明的第一方面，钢丝各含有预定重量百分比的磷，其范围从0.015％至0.050％。通常来说，磷主要存在于钢丝的晶粒界面中。可以认为磷可减少材料的韧性以及辊轧钢丝的可加工性。出于这个原因，关于钢琴丝的日本工业标准JIS G 305限定了磷含量的重量百分比应是0.025％或更少。制造商做出了各种努力尽可能地降低在市场上实际销售的钢琴丝中的磷含量；因此，磷含量被减少到0.015％左右，低于在上述标准中所规定的0.025％的上限数值。

我们，即发明人已经考虑到磷的影响从而对磷含量进行了各种试验，磷存在于钢丝的颗粒边缘中并且可以恶劣地影响通过钢丝传播的声波的阻尼特性。结果，我们发现，具有优于传统公知钢丝的声音质量的极佳声音质量的钢丝可以通过将磷含量的重量百分比控制在0.015％至0.050％之间，优选在0.015％至0.025％之间而生产出来。

优选地是采用除包含在钢丝中的磷以外的诸如在日本工业标准JIS G3502中所规定的涉及到钢琴丝的其它化学组分，其中钢丝优选地包含不同化学物质，即C(即碳，其重量百分比的范围从0.6％至0.95％)，Si(即硅，其重量百分比的范围从0.12％至0.32％)，Mn(即锰，其重量百分比的范围从0.30％至0.90％)，S(即硫，其重量百分比的范围是0.025％或更少)，以及Cu(即铜，其重量百分比的范围是0.20％或更少)。优选地是确定包括磷(P)和上述物质以及铁和不可逆转不纯物的化学组分。特别地，优选的是使用上述标准规定的所谓SWR82A和SWR83A类型的钢。

通常，所述钢丝在辊轧、退火以及拔丝的一系列步骤中进行生产，其中拔丝和退火可以被重复地执行。这里，优选地是所述拔丝是在温度控制下执行的，在该温度控制下，正好在拔丝之后所述钢丝的温度不会增加到高于150℃。随着磷含量的增加，钢丝的可加工性下降了。因此，有可能通过对钢丝温度进行控制从而在执行拔丝的过程中保证令人满意的可加工性，并且保证实际在钢琴中使用的钢丝有令人满意的韧性，由于在拔丝中进行加热，特别是刚好在穿过拔丝模之后通过对钢丝表面温度进行控制，钢丝的韧性趋向于增加。所述钢丝温度控制可以在拔丝过程中直接对所述钢丝进行水冷来实现。