由于釬桿使用過程中工作條件比較惡劣，對釬桿的強度和韌性、耐磨性以及疲勞強度等有較高的要求。因此，在釬桿的設計制造過程中，首先要解決的問題是選擇合適的鋼種。金相組織是控制熱處理工藝的依據和最終結果，又是開桿性能的決定因絮之一。根據現代鑿巖理論，一般認為小桿扦的桿體應具有高的使勞強度和良好的消振能力，所以其金相組織也應與之一致。
小截面釬桿在腐蝕環境下服役，它承受沖擊應力、軸向應力、夸曲應力和扭轉應力等多種交變應力，要求桿桿既要有較高的沖擊循環韌性和消振能力，又要有較高的抗疲勞9度。ZK55SiMnMo鋼正火后，細化軋制和吸造引起的晶拉長大和消除組織不均勻性，獲得以較狀貝氏體為基礎加上一定致量島狀組織的復合組織，其性能基本得到滿足。實踐證明，中碳貝氏體鋼正火后，具有特殊的拉狀貝氏體為垂礎加工20%一加%的島狀組織較為理想，具有較高的使用壽命。
釬桿的韌性與硬度有著直接的關系。硬度取決于鋼材的化學成分，其中碳含量起決定性的作用。
