抽油桿是石油開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備零件，其材料采用專用鋼材YG42D，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)wei :0.43C,1.00CR、0.19MO、0.80Mn、0.25Si、0.028S、0.03P。在工作中，抽油桿在油管內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，承受不對(duì)循環(huán)載荷，同時(shí)浸泡在采出原油液中，受液中介質(zhì)H2S、CO2和鹽水的腐蝕作用，抽油桿失效多為疲勞失效。抽油桿傳統(tǒng)熱處理工藝采用電爐加熱正火，高溫會(huì)會(huì)工藝處理。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)正火工藝的工件容易發(fā)生氧化脫碳缺陷，降低了抽油桿的疲勞壽命，增大了加工余量，并且原工藝周期長(zhǎng)，耗能低了抽油桿的疲勞壽命。從提高工件產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，降低成本諸方面考慮，均要求改進(jìn)抽油桿原熱處理工藝。為此，經(jīng)生產(chǎn)試驗(yàn)和驗(yàn)證，提出抽油桿中頻感應(yīng)穿透加熱正火新工藝，取得了良好的結(jié)果。

工件正火的目的是改善抽油桿軋材以及鐓粗加工中產(chǎn)生的組織缺陷，以細(xì)化晶粒，提高其力學(xué)性能；高溫回火的作用是消除正火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織。中頻感應(yīng)穿透加熱正火工藝參數(shù)；加熱溫度為890℃，工件移動(dòng)速度為40mm/s，電壓750V，電流為190-210A,功率為120-140KW，功率因數(shù)為0.9，感應(yīng)器尺寸為直徑80-直徑1200.常規(guī)正火和中頻感應(yīng)穿透加熱正火工藝熱處理后抽油桿力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果，可見(jiàn)抽油桿采用中頻感應(yīng)穿透加熱正火熱處理后，其各項(xiàng)力學(xué)性能均明顯優(yōu)于常規(guī)工藝處理的。

分析認(rèn)為，抽油桿中頻感應(yīng)穿透加熱正火后性能優(yōu)越是組織細(xì)化的結(jié)果。眾所周知，工件組織細(xì)化具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，一方面可提高抽油桿的強(qiáng)度和韌性；同時(shí)，晶粒細(xì)化使工件的疲勞強(qiáng)度明顯提高。抽油桿經(jīng)中頻感應(yīng)穿透加熱正火后，晶粒度細(xì)化至11-12級(jí)，其組織珠光體上均布細(xì)顆粒狀鐵素體。而電爐正火后晶粒度明顯較粗，僅為6-7級(jí)，組織為較粗大狀塊鐵素體和珠光體組成。另一脫碳層深在0.20-0.25mm，而中頻感應(yīng)穿透加熱工件脫碳層深在0.05mm一下，因而抽油桿采用中頻感應(yīng)穿透加熱正火后期力學(xué)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電路正火工藝處理的。

采用改進(jìn)中頻感應(yīng)穿透加熱正火后，抽油桿生產(chǎn)中能耗大幅度下降，生產(chǎn)成本下降。經(jīng)計(jì)算，采用新工藝可節(jié)電月60萬(wàn)KW，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時(shí)，新工藝升本費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)低于電阻加熱爐，因而新工藝升本技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益具有明顯優(yōu)勢(shì)，推廣應(yīng)用前景看好。