变形及冷却工艺对抽油杆钢组织转变的影响(2)
抽油杆是有杆抽油设备的重要部件，抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力作用。在采油过程中，抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用，工作介质是井液（原油和矿层水），而许多抽油井的井液还有腐蚀介质。因此抽油杆的主要失效形式为疲劳断裂和腐蚀疲劳断裂。抽油杆材质一般是高碳钢表面镀硬铬，其作用是通过往复运动来泵油.目前的油井长度一般在两千米左右,以胜利油田为例,最深的以达三千多米。油井抽油杆脱断事故会严重影响原油产量，增加修井费用，是生产过程中极力避免的。据统计大庆采油七厂在1998年与2002年间进行的2571次抽油机井检泵情况，由于抽油杆断裂导致作业487井次，占统计井数的18.94%，平均每年断杆122口井，增加的作业成本高达512万元。由此可见，保证抽油杆的正常运作具有提高原油的产量，降低生产成本的重要社会效益及经济效益。
1.2 研究目的和意义
为了提高抽油杆的使用寿命，防止断裂事故的发生，我们需要对抽油杆生产过程中抽油杆钢的组织转变进行科学地研究。由热模拟实验得出同一种抽油杆钢在不同的加热制度、轧制、冷却工艺条件下，存在着组织和性能上的差异。
本文的主要目的是针对宝钢抽油杆钢，通过观察金相，结合硬度值的测定，来研究抽油杆钢组织转变的规律。通过这种试验方法，我们可以总结出不同的变形及冷却工艺是如何影响抽油杆钢的组织和性能。为之后的生产提供理论和数据上的支持，保障生产出的抽油杆达到所要求的质量规格。
在材料的宏观性能和微观组织结构之间往往存在着密切的联系。用金相分析的方法观察金属内部组织结构是工业生产中的一种重要手段。常用的金相观察检验主要分为以下几个方面：
（1）原材料的检验：对原材料的冶金质量情况如偏析、非金属夹杂物分布类型与级别检查；对铸造材料的铸造气孔、疏松、夹渣组织均匀性检查；对锻造件的表面过热、脱碳、过烧、裂纹、变形等情况检查。
（2）生产过程中的质量控制：金相分析为生产提供调整工序及修改工艺参数的根据，如保温时问、热处理淬火加热温度、冷却速度等是否合适（正确）；锻造的起始和终锻温度是否合适；化学表面热处理工艺参数的控制等。
（3）产品质量检验：有些机械零件或产品除要求机械性能、物理性能指标外，有的还要求显微组织参数，作为质量评定的技术指标之一。
（4）失效分析：金相组织分析方法在机械失效分析方面广泛应用，对一些常见的弊病鉴定很方便。如机件表面脱碳；显微裂纹的形貌及分布特征；化学热处理缺陷；热处理后的不正常组织；晶界脆性相析出等。这些金相分析的结果常作为故障分析的根据。
由此可见，研究变形及冷却工艺对显微组织转变的影响具有深远的重大意义。
1.3 抽油杆钢的概况
钢铁材料具有生产规模大、加工制造较为容易、资源相对丰富、成本低廉稳定、回收利用方便和使用便利的特点，是建设基础设施、制造工业设备和人们日常生活中广泛应用的材料。如今还没有其他材料能完全取代钢铁材料，钢铁材料仍然是占主导地位的结构材料，是社会和经济发展的必要物质基础[3]。
随着科学技术的进步，钢铁材料的研发水平不断上升。钢铁材料的宏观性能和微观组织之间的关系也逐渐清晰，这使得我们能够从理论出发，设计和生产钢铁材料。控轧控冷技术，作为一种有效的形变热处理手段，近年来已成功应用于钢铁生产中[4,5]。