多孔金属材料是一种具有轻质结构和特殊功能双重性能的新型减重材料,节能减重方面在石油领域存在巨大的潜在应用。而抽油杆的质量直接影响抽油机的效率。目前我国抽油杆最常见的失效方式是由于负荷与自身重量引起的断脱。因此研发粉管多孔复合材料对进一步研发抽油杆具有实际指导意义。本文研究采用金属粉末及造孔剂均匀混合后置于一定壁厚的包套内部组成复合坯料,通过高温烧结及热挤压复合成形工艺,研发了芯部材料孔隙率高达50%的粉/管复合棒材,并研究了造孔剂和工艺参数对孔隙特征和性能的影响规律。为了实现对多孔芯料的准确表征,利用图像处理软件(Image-Pro Plus)、金相显微镜和压缩实验分析了多孔芯料不同的结构参数和力学性能,包括孔隙率大小及其分布、孔径分布和压缩强度。结果表明,多孔芯料宏观孔隙率、微观孔隙率和总孔隙率分别在40.4%-63.5%、4.8%-19.6%和49.9%-82.4%之间变化,宏观孔径在0.60-1.53 mm之间变化,压缩强度在15.38-127.9 MPa之间变化。通过正交试验法研究了Cr添加量、粒径和C添加量对多孔芯料性能演变规律的影响。压缩实验测得的多孔芯料压缩强度在85.32~155.04 MPa范围内。极差和方差分析结果表明,参数对压缩强度的影响均显著,其影响从大到小的顺序是C粉添加量、Cr粉粒径及Cr粉添加量。通过控制复合坯料的挤压比研究了粉管复合材料的结构及性能的影响规律。粉管复合材料的结合界面存在三层状态,随着挤压比的增大扩散层趋于均匀。粉管复合棒材试样的减重率和屈服强度分别在41.9%-47.8%和210.4-275.9 MPa之间变化,其屈服强度随着挤压比的增大呈现增大的变化趋势。