Với sự gia tăng tuổi thọ sản xuất mỏ dầu ở Trung Quốc, sự phát triển của dầu khí ngoài khơi và sự thúc đẩy của công nghệ sản xuất mỏ dầu áp suất cao, môi trường dịch vụ của thanh hút đang phát triển theo hướng giếng sâu ngày càng nghiêm trọng và ăn mòn . Các sự cố gãy que làm bằng vật liệu 20CrMo, 30CrMo, 35CrMo thông dụng hiện nay liên tục xảy ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất dầu thô, làm tăng chi phí sửa chữa giếng và tăng giá thành dầu thô. Vì vậy, yêu cầu cao hơn về độ bền và khả năng chống ăn mòn của thép thanh được đặt ra. Các nhà nghiên cứu đã thiết kế thép crom cacbon thấp (tấm chịu mài mòn 9Cr), phần khối lượng Cr khoảng 9%, hàm lượng này cao hơn thép phong hóa thấp hơn thép không gỉ, nhằm đảm bảo tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn như nhau. thời gian, có thể giảm chi phí sản xuất một cách hiệu quả. Ảnh hưởng của tốc độ làm nguội và nhiệt độ austenit hóa trên tấm chịu mài mòn 9Cr được tóm tắt bằng cách nghiên cứu quy luật chuyển pha ở các tốc độ làm nguội khác nhau cũng như cấu trúc vi mô và tính chất cơ học ở các nhiệt độ austenit hóa khác nhau, từ đó đưa ra hướng dẫn cho quy trình xử lý nhiệt đã thiết lập cho tương lai sản xuất loại thanh hút mới này.
Tấm chống mài mòn để thử nghiệm được nung chảy bằng lò cảm ứng chân không nặng 25kg và phôi đúc được giữ ở nhiệt độ 1200 trong 1 giờ rồi được rèn thành thanh thép có kích thước Φ25,4mm×2m . Nhiệt độ rèn cuối cùng là 900 độ và không khí nguội đến nhiệt độ phòng sau khi rèn. Thành phần hóa học ủ (phần khối lượng, %) đã được thử nghiệm: C0.082, Cr9.140, Si0.230, Mn0.150, P0.005, S0.002.
Cắt mẫu giãn nở nhiệt khỏi tấm chịu mài mòn và làm nóng nhanh mẫu giãn nở nhiệt đến 860 độ trong thời gian gia nhiệt 1{6}}0 giây. Sau 5 phút giữ, nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ Ac3 trong vòng 5 giây. Sau đó, thép thử nghiệm được làm nguội liên tục đến nhiệt độ phòng ở nhiệt độ {{10}}.03, 0,06, 0,14, 0,28, 0,81, 1,62, 4,05, 8,10 và 16,2 độ/s. Theo đường cong giãn nở nhiệt, nhiệt độ chuyển pha của thép thử nghiệm ở các tốc độ làm mát khác nhau được xác định bằng phương pháp tiếp tuyến và đường cong chuyển tiếp làm mát liên tục thu được bằng cách kết hợp các thử nghiệm kim loại và độ cứng. Theo định luật chuyển pha, sự tiến hóa mô của các điểm ở mũi đã được ước tính. Các thanh thép được nung nóng tương ứng đến 860 độ và 1000 độ để xử lý austenit trong 20 phút, sau đó làm mát bằng không khí đến nhiệt độ phòng và cuối cùng được làm nóng đến 200 độ và ủ trong 1 giờ. Cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của tấm chịu mài mòn 9Cr ở các nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau được nghiên cứu bằng OM, SEM, TEM, XRD và so sánh độ bền kéo ở nhiệt độ phòng.
Kết quả cho thấy khi tốc độ làm mát tăng lên, tấm chịu mài mòn 9Cr sẽ trải qua quá trình chuyển pha ferrite/pearlite và chuyển pha bainite, và tốc độ làm mát tới hạn của quá trình chuyển pha martensitic là 1,6 độ /s. Sau khi xử lý nhiệt ở mức 860, cấu trúc vi mô của tấm chống mài mòn 9Cr là lath bainite/martensite và một lượng nhỏ ferit đẳng âm, với 4% austenite dư. Khi nhiệt độ austenit hóa tăng lên 1000 độ, kích thước hạt austenit tăng lên, ferit trong tấm chịu mài mòn 9Cr gần như biến mất và đặc tính của các thanh trở nên rõ ràng hơn. Các tính chất cơ học về cơ bản giống như các tính chất cơ học sau khi xử lý nhiệt ở mức 860 và cả hai đều đáp ứng các yêu cầu của thép thanh loại HL, cho thấy tấm chịu mài mòn 9Cr có cửa sổ nhiệt độ austenit hóa rộng.
