مع زيادة عمر إنتاج حقول النفط في الصين، وتطوير النفط والغاز البحري وتعزيز تكنولوجيا إنتاج حقول النفط ذات الضغط العالي، تتطور بيئة الخدمة لقضيب المصاصة في اتجاه الآبار العميقة والتآكل بشكل متزايد. . إن حوادث كسر القضبان المصنوعة من المواد 20CrMo و30CrMo و35CrMo شائعة الاستخدام في الوقت الحاضر تحدث باستمرار، مما يؤثر بشكل خطير على إنتاج النفط الخام ويزيد من تكاليف صيانة الآبار ويزيد من تكاليف النفط الخام. ولذلك، يتم طرح متطلبات أعلى للقوة ومقاومة التآكل للقضبان الفولاذية. صمم الباحثون فولاذ الكروم منخفض الكربون (لوحة مقاومة للاهتراء 9Cr)، وجزء كتلة الكروم يبلغ حوالي 9٪، وهذا المحتوى أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ، وذلك لضمان الخواص الميكانيكية الجيدة ومقاومة التآكل في نفس الوقت. الوقت، يمكن أن تقلل تكاليف الإنتاج بشكل فعال. تم تلخيص تأثير معدل التبريد ودرجة حرارة الأوستنيتي على اللوحة المقاومة للتآكل 9Cr من خلال دراسة قاعدة انتقال الطور بمعدلات تبريد مختلفة والبنية المجهرية والخواص الميكانيكية عند درجات حرارة الأوستنيتي المختلفة، والتي قدمت إرشادات لعملية المعالجة الحرارية المحددة للمستقبل إنتاج هذا النوع الجديد من قضبان المصاصة.
تم صهر اللوحة المقاومة للتآكل للاختبار بواسطة فرن الحث الفراغي بوزن 25 كجم، وتم تثبيت القالب الفارغ عند درجة 1200 لمدة ساعة واحدة ثم تشكيله في شريط فولاذي بقطر Φ25.4mm×2m . كانت درجة حرارة الحدادة النهائية 900 درجة، وتم تبريد الهواء إلى درجة حرارة الغرفة بعد الحدادة. تم اختبار التركيب الكيميائي للتلطيف (الجزء الكتلي، %): C0.082، Cr9.140، Si0.230، Mn0.150، P0.005، S0.002.
قم بقطع عينة التمدد الحراري من اللوحة المقاومة للتآكل، وقم بتسخين عينة التمدد الحراري بسرعة إلى 860 درجة خلال 100 من وقت التسخين. بعد الانتظار لمدة 5 دقائق، تنخفض درجة الحرارة إلى درجة حرارة Ac3 خلال 5 ثوانٍ. بعد ذلك تم تبريد فولاذ الاختبار بشكل مستمر إلى درجة حرارة الغرفة عند {{10}}.03، 0.06، 0.14، 0.28، 0.81، 1.62، 4.05، 8.10 و16.2 درجة / ثانية، على التوالي. وفقًا لمنحنى التمدد الحراري، تم تحديد درجة حرارة انتقال الطور لفولاذ الاختبار عند سرعات تبريد مختلفة بطريقة عرضية، وتم الحصول على منحنى انتقال التبريد المستمر من خلال الجمع بين اختبارات فحص المعادن والصلابة. وفقا لقانون تحول الطور، تم تقدير تطور الأنسجة في نقاط الأنف. تم تسخين القضبان الفولاذية إلى درجة 860 و1000 درجة على التوالي للمعالجة الأوستنيتي لمدة 20 دقيقة، ثم تبريدها بالهواء إلى درجة حرارة الغرفة، وأخيراً تسخينها إلى 200 درجة وتم تلطيفها لمدة ساعة واحدة. تمت دراسة البنية المجهرية والخواص الميكانيكية للصفائح المقاومة للتآكل 9Cr عند درجات حرارة مختلفة للمعالجة الحرارية بواسطة OM، SEM، TEM، XRD ومقارنة الشد عند درجة حرارة الغرفة.
أظهرت النتائج أنه مع زيادة معدل التبريد، فإن اللوح المقاوم للتآكل 9Cr سيخضع لمرحلة انتقالية من الفريت/البيرلايت ومرحلة انتقالية بينيت، ومعدل التبريد الحرج للانتقال من مرحلة المارتنسيت هو 1.6 درجة / ثانية. بعد المعالجة الحرارية عند درجة 860، تكون البنية المجهرية للوحة المقاومة للتآكل 9Cr عبارة عن لوح بينيت/مارتينسيت وكمية صغيرة من الفريت متساوي الأذنين، مع 4% أوستينيت متبقي. عندما ترتفع درجة حرارة الأوستنيتي إلى 1000 درجة، يزداد حجم الحبوب الأوستنيتي، ويختفي الفريت الموجود في اللوحة المقاومة للتآكل 9Cr تقريبًا، وتكون خصائص الشرائح أكثر وضوحًا. الخواص الميكانيكية هي في الأساس نفس الخواص بعد المعالجة الحرارية عند درجة 860، وكلاهما يفي بمتطلبات قضبان الفولاذ من فئة HL، مما يشير إلى أن اللوحة المقاومة للتآكل 9Cr لها نافذة واسعة لدرجة حرارة الأوستنيت.
