產品知識 / News

隨著中國油（yóu）田開采年限的增加、海上油氣開發以及油田高壓開采等技術的推（tuī）廣，抽油杆的服役環境朝愈加惡劣的深井、腐蝕等方向發展。目前普遍（biàn）采用的20CrMo、30CrMo和35CrMo材質製造的抽油杆斷裂事故不斷發生，嚴重影響了原油產量（liàng），增加了修井費用，提高了原油成本（běn）。因此，對（duì）抽油杆用鋼（gāng）的強度（dù）和耐腐蝕能力提出了更高的（de）要求（qiú）。科研人（rén）員設計（jì）了一種低碳中鉻鋼（9Cr鋼），Cr的質量分數約為9%，這一含量高於耐候鋼低於不鏽鋼，以保證在獲得良好（hǎo）力學性能和耐蝕性的同時，可有效（xiào）降低（dī）生產成本。通過研究其在（zài）不（bú）同（tóng）冷速下的相變規律，以及不同奧氏體化溫度下的顯微組織和力學性能，總結冷卻速度與奧氏體（tǐ）化溫度對9Cr鋼的影響，對未來生產這一新型抽油杆用設定熱處理工藝提供指導。

試驗用鋼采用25kg真空感應爐冶煉，鑄坯經1200℃保溫1h後鍛造成Φ25.4mm×2m的鋼棒，終（zhōng）鍛（duàn）溫度（dù）為900℃，鍛後空冷至室溫，試驗鋼（gāng）化學成分（質量分數，%）：C0.082，Cr9.140，Si0.230，Mn0.150，P0.005，S0.002。

從鋼棒上切取熱膨脹試樣，在100s升溫時間內將熱膨脹試樣迅速加熱至860℃，經過5min保溫後，在5s時間內將（jiāng）溫度降至Ac3溫度（dù），再分別以0.03、0.06、0.14、0.28、0.81、1.62、4.05、8.10和16.2℃/s連續冷卻至室（shì）溫，根據熱膨脹曲線，利用切線法測定試驗鋼在不同冷卻速度下的相變溫度，結合（hé）金（jīn）相和硬度試驗作出連續（xù）冷卻轉變（biàn）曲（qǔ）線，並根據相（xiàng）變規律估畫組織演變鼻點。對鋼棒分別加熱至860和1000℃進行保溫（wēn）20min的奧氏體化處理，然後空冷至室溫，最後（hòu）加熱（rè）至200℃回（huí）火（huǒ）1h。利用OM、SEM、TEM、XRD和室（shì）溫拉伸對比研究不同熱處理（lǐ）溫度下9Cr鋼的（de）顯微組織及力（lì）學性能。

研究表明，隨著冷卻速度增加（jiā），9Cr鋼發（fā）生鐵素體/珠光（guāng）體相變、貝氏體相變，其中馬氏（shì）體相變臨界冷速為1.6℃/s；860℃熱處（chù）理後9Cr鋼的顯微組織為板條貝氏體/馬氏體和少量等軸鐵素體，並有4%的殘餘奧氏體；奧氏體化溫度升至1000℃後，奧氏體晶粒尺寸增（zēng）加（jiā），9Cr鋼中的鐵素體幾乎消失，板條特征更加明（míng）顯，力（lì）學性能與860℃熱處理後基本相同（tóng），均達到HL級抽（chōu）油杆鋼的要求，說明9Cr鋼具有較寬的奧氏體化溫度窗口。

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