Mit der Verlängerung der Ölfeldproduktionslebensdauer in China, der Entwicklung von Offshore-Öl und -Gas und der Förderung der Hochdruck-Ölfeldproduktionstechnologie entwickelt sich die Einsatzumgebung von Saugrohren in Richtung immer stärkerer Tiefbrunnen und Korrosion . Ständig kommt es zu Stäbenbruchunfällen bei den derzeit üblicherweise verwendeten 20CrMo-, 30CrMo- und 35CrMo-Materialien, die die Rohölförderung erheblich beeinträchtigen, die Bohrlochüberholungskosten erhöhen und die Rohölkosten erhöhen. Daher werden höhere Anforderungen an die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stabstahl gestellt. Die Forscher entwickelten einen kohlenstoffarmen Chromstahl (verschleißfeste 9Cr-Platte) mit einem Cr-Massenanteil von etwa 9 %, dieser Gehalt ist höher als bei witterungsbeständigem Stahl und niedriger als bei rostfreiem Stahl, um gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten Zeit, kann die Produktionskosten effektiv senken. Die Auswirkung der Abkühlgeschwindigkeit und der Austenitisierungstemperatur auf die verschleißfeste 9Cr-Platte wurde durch die Untersuchung der Phasenübergangsregel bei unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten sowie der Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften bei unterschiedlichen Austenitisierungstemperaturen zusammengefasst, was als Orientierung für den eingestellten Wärmebehandlungsprozess für die Zukunft diente Produktion dieses neuartigen Sauggestänges.
Die verschleißfeste Platte für den Test wurde in einem 25-kg-Vakuuminduktionsofen geschmolzen, und der Gussrohling wurde 1 Stunde lang bei 12 00 Grad gehalten und dann zu einer Stahlstange mit einem Durchmesser von 25,4 mm × 2 m geschmiedet . Die endgültige Schmiedetemperatur betrug 900 Grad und die Luft kühlte nach dem Schmieden auf Raumtemperatur ab. Die chemische Zusammensetzung des Anlassens (Massenanteil, %) wurde getestet: C0.082, Cr9.140, Si0.230, Mn0.150, P0.005, S0.002.
Schneiden Sie die Wärmeausdehnungsprobe von der verschleißfesten Platte ab und erhitzen Sie die Wärmeausdehnungsprobe innerhalb einer Aufheizzeit von 1{6}}0s schnell auf 860 Grad. Nach 5-minütigem Halten wird die Temperatur innerhalb von 5 Sekunden auf die Ac3-Temperatur gesenkt. Anschließend wurde der Teststahl bei {{10}}.03, 0,06, 0,14, 0,28, 0,81, 1,62, 4,05, 8,10 bzw. 16,2 Grad/s kontinuierlich auf Raumtemperatur abgekühlt. Gemäß der Wärmeausdehnungskurve wurde die Phasenübergangstemperatur des Teststahls bei verschiedenen Abkühlgeschwindigkeiten mit der Tangentialmethode bestimmt, und die Übergangskurve für kontinuierliche Abkühlung wurde durch Kombination der metallografischen und Härtetests erhalten. Nach dem Gesetz der Phasentransformation wurde die Gewebeentwicklung der Nasenpunkte geschätzt. Die Stahlstäbe wurden zur Austenitbehandlung 20 Minuten lang auf 860 Grad bzw. 1000 Grad erhitzt, dann an der Luft auf Raumtemperatur abgekühlt und schließlich 1 Stunde lang auf 200 Grad erhitzt und angelassen. Die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der verschleißfesten 9Cr-Platte bei verschiedenen Wärmebehandlungstemperaturen wurden durch OM, REM, TEM, XRD und Zugvergleich bei Raumtemperatur untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass die verschleißfeste 9Cr-Platte mit zunehmender Abkühlgeschwindigkeit einen Ferrit-/Perlit-Phasenübergang und einen Bainit-Phasenübergang durchläuft und die kritische Abkühlgeschwindigkeit des martensitischen Phasenübergangs 1,6 Grad pro Sekunde beträgt. Nach der Wärmebehandlung bei 860 Grad besteht die Mikrostruktur der verschleißfesten 9Cr-Platte aus Lattenbainit/Martensit und einer kleinen Menge äquiauralem Ferrit mit 4 % Restaustenit. Wenn die Austenitisierungstemperatur auf 1000 Grad ansteigt, nimmt die austenitische Korngröße zu, der Ferrit in der verschleißfesten 9Cr-Platte verschwindet fast und die Eigenschaften der Lamellen werden deutlicher. Die mechanischen Eigenschaften sind im Wesentlichen die gleichen wie nach einer Wärmebehandlung bei 860 Grad und beide erfüllen die Anforderungen von Stabstahl der HL-Klasse, was darauf hinweist, dass die verschleißfeste 9Cr-Platte ein breites Austenitisierungstemperaturfenster aufweist.
