隨著中國油田開采年限的增加、海上油氣開（kāi）發以及油田（tián）高壓開采等技術的推廣，抽油杆（gǎn）的服役環境朝愈加惡（è）劣的深井、腐蝕（shí）等方向發展。目前普遍采用（yòng）的20CrMo、30CrMo和35CrMo材質製造（zào）的抽油杆斷裂事故不斷發（fā）生，嚴重影響了原油產量，增加了修井費用，提高了原油成（chéng）本。因（yīn）此，對抽油杆用鋼的（de）強度和耐腐蝕能力提出了更高的（de）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（yuē）為9%，這一含量高於耐候鋼低於不鏽鋼，以保證在獲（huò）得（dé）良好力學性能和耐（nài）蝕性的同時，可有效降低（dī）生（shēng）產成本。通過（guò）研究其在不同冷速下的相變規律，以及不同奧氏體化溫度下的顯（xiǎn）微組織和力學性能，總結冷卻速度與奧氏體化溫度對9Cr鋼的影響，對未來生產這（zhè）一新型抽（chōu）油杆用設定熱處理工藝提供指導（dǎo）。
試驗用鋼采用25kg真空感應爐冶煉，鑄坯經1200℃保溫1h後鍛（duàn）造（zào）成Φ25.4mm×2m的鋼棒，終鍛（duàn）溫度為900℃，鍛（duàn）後空冷至室溫，試驗鋼（gāng）化學成分（fèn）（質量分數，%）：C0.082，Cr9.140，Si0.230，Mn0.150，P0.005，S0.002。
從鋼（gāng）棒上切取熱膨脹試樣，在100s升溫時（shí）間內將熱膨脹試樣迅速加熱至（zhì）860℃，經過5min保溫（wēn）後，在（zài）5s時間內將溫度降至Ac3溫度，再分別以（yǐ）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，利用切線法測定試驗鋼在不同冷卻速度下的（de）相變溫度，結合金相和硬度試（shì）驗作出連續冷卻轉變曲（qǔ）線，並根據相變規（guī）律估畫組織演變鼻點。對鋼棒分別加熱至860和1000℃進行保溫20min的奧氏體化處理，然後空冷（lěng）至室溫，最後加熱至200℃回火1h。利用OM、SEM、TEM、XRD和室溫拉伸（shēn）對比研究不同熱處理溫度下9Cr鋼的顯微（wēi）組織及力學性（xìng）能。
研究表明，隨著冷卻速度增（zēng）加，9Cr鋼發生鐵素體/珠光體相變（biàn）、貝氏體相變，其中馬氏體相變臨界（jiè）冷速為1.6℃/s；860℃熱（rè）處理後9Cr鋼的顯微組織為板條貝氏（shì）體/馬氏體和少量等（děng）軸鐵素（sù）體，並有4%的殘餘奧氏體；奧氏體化溫度升至1000℃後，奧氏體晶（jīng）粒尺寸增（zēng）加，9Cr鋼中的鐵素（sù）體（tǐ）幾乎消失，板條特征更加明顯，力（lì）學性能與860℃熱處理後基本相同，均達到HL級抽油杆鋼的要求，說（shuō）明9Cr鋼具有較（jiào）寬的奧氏體化溫度窗口。
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