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胎圈钢丝是子午线轮胎中的金属骨架材料,其位于轮胎胎侧用于固定轮毂与胎体的连接。由于胎圈钢丝在轮胎的运动过程中受力复杂,如果胎圈钢丝性能不稳定,则会带来诸如爆胎之类的安全事故,因此其各项性能都非常关键,而断裂扭转性能是反映胎圈钢丝韧性的重要指标。本文针对规格为Ф1.55mm的高强胎圈钢丝(0.80 wt%碳含量),通过正交试验研究了盘条碳当量、拉拔模角和回火温度等因素对胎圈钢丝断裂扭转性能影响的规律,在此基础上对实际制造工艺进行了优化,为提高产品的断裂扭转性能提供技术保障。研究结果表明,盘条碳当量的变化对断裂扭转性能的影响最大,盘条碳当量增高,胎圈钢丝的断裂扭转性能随之降低。0.82 wt%的盘条碳当量生产的胎圈钢丝,其断裂扭转性能更优于0.87wt%条件下的胎圈钢丝,其主要机理可能是由于C元素的含量差异带来的。0.87wt%碳当量的盘条中渗碳体含量更高,相比于0.82 wt%碳当量的盘条,其晶界处形成晶界渗碳体的概率更大,生产下来的胎圈钢丝在进行扭转测试时,更容易产生微裂纹,影响胎圈钢丝的断裂扭转性能。拉拔模角的改变与胎圈钢丝断裂扭转性能的变化亦呈负相关:拉拔模角越小,断裂扭转性能越好;拉拔角度越大,断裂扭转性能越差。6°的拉拔模角生产的胎圈钢丝,其断裂扭转性能明显优于12°的拉拔模角生产的胎圈钢丝。这种差异是由于拉拔模角度越小时,胎圈钢丝内部受到的来自拉拔模压力越大,即其内部和钢丝表面的变形更趋于均匀,胎圈钢丝的断裂扭转性能更好。回火温度对胎圈钢丝断裂扭转性能的影响有限:在420℃到470℃的温度区间内,温度的变化对胎圈丝断裂扭转性能的影响并不大,420℃的回火温度下的胎圈钢丝与470℃的回火温度下的胎圈钢丝断裂扭转值相差很小。本文同时针对上述三个影响因素,对胎圈钢丝的实际生产制造工艺进行了优化,即,盘条碳当量控制在0.80~0.845 wt%之间,使用模角为6°的拉丝模具,回火温度选择420℃。工艺优化后的胎圈钢丝扭转性能更加稳定,生产不合格率从18%降到几乎为零。