线材制品的质量不仅决定于其本身的生产工艺技术，而更有赖于其原料——线材的冶炼和轧制技术。钢帘线是一种高技术产品，是线材制品中质量规范最为严格的产品之一。钢帘线在加工过程中，其单丝直径小至O.15mm，从Φ5.5㎜的线材开始拉拔，长度要延伸1344倍，而且在随后的双捻中还要经受扭转、弯曲和拉伸等一系列变形，在工艺稳定的情况下，凡是遇断头率高、力学性能不合格等情况，通常与线材的质量有关；钢帘线在使用过程中作为汽车轮胎的骨架材料，要承受弯曲拉伸复合交变载荷及冲击载荷，必须选用优质线材方能满足高强度、抗疲劳、耐冲击等要求。所以，原料的选择对钢帘线的加工性能和使用性能起着决定性的作用。

    钢帘线的原料，应选用直径为5.5(或5．O)mm、盘重约2t、索氏体化的无扭冷控热轧盘条(wire rods produced by twistless hotrolling and controlled cooling)，并达到以下各项技术性能指标。

  一、尺寸精度和力学性能

    1. 尺寸精度：直径允许偏差士O.2㎜，椭圆度≤0.3mm。这是为了减少冷拉时钢丝的不均匀变形、拉丝模的不均匀磨损和由此引起的钢丝通条性能不均和断丝频繁等现象。现代轧机已能将线材断面尺寸公差控制到±0.1㎜。

    2．抗拉强度：指试样在拉力试验机上断裂时的强度，计算公式如下：

                        σb=P/F (3--1)

式中：σb --抗拉强度MPa

       P--破断时拉力机的读数N

       F--盘条的截面积mm2

      普通强度钢帘线用盘条要求σb =1050±90MPa，高强度钢帘线用盘条要求σb =1150±1OOMPa。

    3. 断面收缩率和伸长率：钢帘线要求原料具有高冷加工塑性，断面收缩率和伸长率的数值愈大，线材的塑性就愈好。两者都是在测定抗拉强度的同时被确定的，计算公式如下：

ψ=（F0-Fi）/F0 × 100％ (3--2)

式中：ψ——断面收缩率％

      F0--试样原始截面积mm2

      Fi --试样拉断后的截面积mm2

                     δ=（L1-L0）/L0 × 100％     (3--3)

式中：δ——伸长率％ 

      L。——试样原始长度mm

      L1  ——试样拉断后的长度mm

钢帘线用盘条要求ψ≥40％，δ≥11％。

  二、化学成份

    原料的化学成份碳、硅、锰、磷、硫五大元素和非主要元素铝、铜、铬、镍等，都直接影响钢帘线的质量和性能。

    1．碳

    钢是铁碳合金，碳是钢中最重要的组成元素，含碳量直接决定其强度和塑性。在冷拉状态下，对于亚共析钢(含碳量低于O.77％)范围内，抗拉强度随含碳量的增加而不断提高；对于过共析钢(含碳量高于O.77％)，随着含碳量的增加，抗拉强度提高减慢，以至于最后随含碳量增加而降低。试验表明，亚共析钢、共析钢，其抗拉强度随总压缩率而提高，并且含碳量愈高提高得愈快；而塑性则随含碳量的增加而降低。普通强度钢帘线要求含碳量为O.70一0.75％；高强度钢帘线要求含碳量为O.80—0.85％。

    2．锰

    锰与硫、氧的亲和力大于铁，它是炼钢的良好脱氧剂，冶炼反应中生成的硫化锰、氧化锰对线材的冷拉性能不产生有害影响，锰和硫化合生成MnS还能减轻硫的有害作用。锰还能增加珠光体相对量，并使珠光体变细。所以锰含量增加会使钢丝的强度和硬度提高，屈服极限和断面收缩率也有所增加。在碳钢中，含锰量通常<O.8％，如进一步提高含锰量，则上述影响反而相对地减小了。锰大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；一部分锰则溶于Fe3C中，形成合金渗碳体。锰能增大奥氏体的稳定性，降低钢的临界转变温度。高含锰量的钢丝(特别是细钢丝)在铅淬火时由于冷却速度太快，不能获得理想的索氏体组织。而且锰还能增加钢的过热敏感性，使热处理时晶粒容易长大，影响冲击韧性。含锰量过高还会引起对焊困难。钢帘线用盘条的含锰量以O.4一O.6％为宜。

    3．硅

    硅也是作为一种脱氧剂，以硅铁形式加入钢中，能消除FeO夹杂的不良影响，对钢材起着均匀致密的作用。含硅量的上升，能明显提高钢丝的弹性极限，但也会使塑性、韧性和延展性明显降低。当硅以硅酸盐形式出现在钢中时，则对拉拔不利，使拉丝模容易磨损，或形成夹杂物而造成钢丝断裂，同时有抗酸洗倾向，对酸洗也不利。在碳钢中，含硅量通常<0.35％，钢帘线用盘条的含硅量，一般控制在0.15—0.30％。

    4．磷

    室温下，磷在α—Fe中的溶解度很低，在组织中会析出Fe3P，使钢的强度增加，塑性恶化，产生冷脆性。磷在钢的结晶过程中容易偏析。过高的含磷量使线材的冷拔性能恶化，并难以酸洗。所以要严格控制含磷量，愈低愈好。钢帘线用盘条的含磷量应≤0.02％。

    5．硫

    硫在铁中几乎不能溶解，而与铁生成FeS，而FeS与铁又生成低溶点(985℃)的共晶体，其熔点低于钢材热加工的开始温度(1150—1200℃)，且分布于晶界，使晶粒间失去联系，导致热加工时开裂，产生热脆性。硫在钢中还能形成硫化物夹杂，造成偏析，使钢的宏观组织不均匀，降低了线材的塑性以及耐磨性、耐蚀性。所以也要控制含硫量，愈低愈好。钢帘线用盘条的含硫量应≤0.02％。

6．铝

    铝在钢中呈固溶体或氧化物(Al2O3)微粒，这种微粒的存在使线材在拉拔中易损坏模具，并使钢丝全长性能不均，易断丝。在钢帘线生产过程的细拉和合股成绳中，氧化铝脆性夹杂往往是造成断丝的主要原因。冶炼时采用铝脱氧的钢为本质细晶粒钢(“本质晶粒”并不指具体的晶粒，而是表示某种钢的奥氏体晶粒长大的倾向性。晶粒长大倾向大的钢，称本质粗晶粒钢，晶粒长大倾向小的钢，称为本质细晶粒钢)。这种钢在热处理时不易获得适合于拉丝用的奥氏体晶粒结构，使钢丝的强度、韧性降低，对随后的合股成绳也非常不利。钢帘线用盘条要求含铝量≤O.005％，故冶炼时不应用铝脱氧，而应改用硅钙合金脱氧，以获得本质粗晶粒钢，尽可能减小铝的不良影响。

    7．铜

    铜能提高钢的屈服点，提高钢材的耐蚀性。但含铜量超过一定限度时，会引起铜质点的沉淀强化，使线材的塑性、韧性显著恶化，这在高碳钢中影响尤为明显。此外含铜量高还会造成对焊困难，这可能是由于铜的熔点较钢为低的缘故。钢帘线用盘条要求含铜量≤O.1％。

    8．铬、镍

    铬、镍能提高钢的淬透性，增加钢的强度和耐蚀性。但含量高了会使奥氏体稳定性增加，在钢丝等温淬火时组织转变过程变慢，还可能产生部分马氏体，使钢丝发脆，而且还不利于酸洗。钢帘线用盘条要求铬、镍分别≤O.05％。

    9．氮

    在590℃时，氮在铁素体中的溶解度最大约为0.1％，但在室温时则降至O.001％以下。当将含氮量较高的钢自高温较快冷却时，铁素体中的氮过饱和。随后在室温和稍高温度下，氮逐渐以Fe4N形式析出，使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，这种现象被称为“时效脆性”。钢帘线用盘条要求含氮量≤0.01％。