隨著中國油田開采年限的增加、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（huán）境（jìng）朝愈加惡劣的深井、腐蝕等方向發展。目前普（pǔ）遍采用（yòng）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（yuán）油產量，增加了修井費（fèi）用，提高了（le）原油成本。因此（cǐ），對抽油杆用鋼的強度和耐腐（fǔ）蝕能力提出了更高的要求。科研（yán）人員設計了一種低碳中鉻鋼（9Cr鋼），Cr的質量分數（shù）約為9%，這一含量高於耐（nài）候鋼低於不鏽鋼（gāng），以保證在（zài）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（yán）究其在不同冷速（sù）下的相變規律，以及不同（tóng）奧氏體化溫度下的（de）顯微組織和（hé）力學（xué）性能（néng），總結冷（lěng）卻速度（dù）與奧氏體化溫度對9Cr鋼的影響，對未來生產這一新型抽油杆用設定熱處（chù）理工（gōng）藝提供指導（dǎo）。
試驗用鋼采用25kg真空（kōng）感應爐冶煉，鑄坯經1200℃保溫1h後鍛造成Φ25.4mm×2m的鋼棒，終鍛溫度為900℃，鍛後空冷（lěng）至室溫，試驗鋼化學成分（質量分（fèn）數，%）：C0.082，Cr9.140，Si0.230，Mn0.150，P0.005，S0.002。
從鋼（gāng）棒上切（qiē）取熱膨脹試樣，在（zài）100s升溫時間（jiān）內將熱膨脹試樣迅速加熱至860℃，經過5min保溫（wēn）後（hòu），在5s時間內將（jiāng）溫（wēn）度降至Ac3溫度，再（zài）分別（bié）以0.03、0.06、0.14、0.28、0.81、1.62、4.05、8.10和16.2℃/s連續冷（lěng）卻（què）至室溫，根（gēn）據熱膨脹曲線，利用切（qiē）線法測定試驗鋼在不同冷卻速度下的相變溫度，結合（hé）金相和硬度試驗作出連續冷（lěng）卻轉變（biàn）曲線，並根據相變規律估畫組（zǔ）織演變鼻點。對鋼棒分別加熱至860和（hé）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（huǒ）1h。利用OM、SEM、TEM、XRD和室溫拉伸對比研究不同（tóng）熱處理（lǐ）溫度下9Cr鋼的顯微組織及力學性能。
研究表明，隨著冷卻速度（dù）增加，9Cr鋼發生鐵素體/珠光體（tǐ）相變、貝氏體相變，其中馬氏體相變臨界（jiè）冷速為1.6℃/s；860℃熱處理（lǐ）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（yú）奧氏體；奧（ào）氏體化溫度升至1000℃後，奧氏體晶粒尺寸增加，9Cr鋼中的（de）鐵素體幾乎消失（shī），板條特（tè）征更加明顯，力學性能與860℃熱處理（lǐ）後基（jī）本相同，均（jun1）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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