隨著（zhe）中國油田開采（cǎi）年（nián）限的增加、海上油氣開發以及油田高壓開（kāi）采等技術的推廣（guǎng），抽油杆的（de）服役環境朝愈加惡劣的深井、腐蝕等方向發（fā）展（zhǎn）。目前普遍采用的20CrMo、30CrMo和35CrMo材質製造的抽油杆斷裂事故不斷發生，嚴重影（yǐng）響了原油（yóu）產量，增加了（le）修井費用（yòng），提高（gāo）了原油成本。因此（cǐ），對抽油杆用鋼的強（qiáng）度和耐腐蝕（shí）能力提出了更高的要求。科研人員設計了一種低碳中鉻鋼（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，以保證在獲得良好力學性能和耐蝕性的同時，可有效降低生產成本。通過研究其在不同冷速下的相變規律，以及不（bú）同奧氏體化溫度下的顯微組織和力學性能，總（zǒng）結冷卻速度與奧氏體化溫度對9Cr鋼的（de）影響，對未來生產這一新型抽油杆用（yòng）設定熱（rè）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（de）鋼棒，終（zhōng）鍛溫度為（wéi）900℃，鍛後空冷至室溫，試驗（yàn）鋼化學成分（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（shì）樣（yàng），在100s升溫時間內將熱（rè）膨脹試樣迅速加熱至860℃，經過5min保溫（wēn）後，在5s時間內將溫度（dù）降（jiàng）至Ac3溫度，再分別以0.03、0.06、0.14、0.28、0.81、1.62、4.05、8.10和16.2℃/s連續冷卻至室溫（wēn），根據熱膨脹曲線，利用（yòng）切線（xiàn）法（fǎ）測定試驗鋼在不同冷卻速度下的相變溫度，結合金相和硬度試（shì）驗作出連（lián）續（xù）冷卻轉變（biàn）曲線，並根據相變規（guī）律估畫組織演變鼻點。對鋼棒分別（bié）加熱至860和1000℃進行保溫20min的奧氏體化處理，然後空冷至室溫，最後加熱至200℃回火1h。利（lì）用OM、SEM、TEM、XRD和室溫拉（lā）伸對比研究不同熱（rè）處理溫度（dù）下9Cr鋼的顯微組織及力學性能。
研（yán）究表明，隨著冷卻速度增加，9Cr鋼發生鐵素（sù）體/珠光體（tǐ）相變、貝氏體相變，其中馬氏體相變臨界冷速為1.6℃/s；860℃熱處理後9Cr鋼的顯（xiǎn）微組織（zhī）為板條貝氏（shì）體/馬氏體和少量等軸（zhóu）鐵素體，並有4%的殘餘（yú）奧氏體；奧氏體化（huà）溫度升至1000℃後，奧氏體晶粒（lì）尺（chǐ）寸增加，9Cr鋼中的鐵素體幾乎消失，板（bǎn）條特（tè）征更加明顯，力學性能與860℃熱（rè）處理後基本相同，均達到HL級抽油杆鋼的要求，說明9Cr鋼具有較寬的奧氏體化溫度窗口。
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