钢铁材料是人类赖以生存和发展的一类重要的工程材料，也是人类社会发展与进步的重要标志之一。本文所涉及的实验钢种65Mn和38CrMoAlA钢属优质钢种，是注汽管柱、封隔器等的主要材料。其中，65Mn是一种碳素结构钢，淬透性和弹性极限较高，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，常用作各种弹簧及附件等;38CrMoAlA是一种合金结构钢，属中淬透性的调质钢，用于制造高耐磨性、高疲劳强度的氮化零件。对注气管柱、封隔器等能否适应过热蒸汽注入的问题，目前尚无相关的研究。本文将对65Mn及38CrMoAlA油井钢进行力学性能实验分析和微观组织分析。在此基础上，研究其高温性能和相关热处理工艺条件。本论文的研究工作对于油田井下注汽管柱、封隔器等井下配套工具的选材和设计具有重要的指导意义。具体研究内容如下:　　(1)对65Mn和38CrMoAlA钢进行显微组织观察与力学性能实验的方案设计，为进一步探究两种钢铁材料在高温服役时的最佳性能，还进行了相关的热处理工艺的正交实验设计。　　(2)对65Mn钢的化学成分进行了实验验证分析;对65Mn钢在不同回火温度下的微观组织进行了观察分析，随着温度升高，65Mn的硬度降低，σ0.2、σb等强度指标降低，AKUδ、ψ变大，说明韧性和塑性增强;经四因素三水平正交实验及多次重复实验的方差分析法推导，得出了65Mn在400℃服役时的最佳热处理工艺。　　(3)对38CrMoAlA钢的化学成分进行了实验验证分析;对38CrMoAlA钢在不同回火温度下的微观组织进行了观察分析，随着温度升高，65Mn的硬度基本不变，σ0.2、σb等强度指标降低，在300-400℃内出现第一类回火脆性，δ、ψ变大，说明塑性增强;经四因素三水平正交实验及多次重复实验的方差分析法推导，得出了38CrMoAlA在400℃服役时的最佳热处理工艺。　　(4)基于原子热扩散速率Arrhenius公式，利用最小二乘法原理，推导出了38CrMoAlA钢的回火方程。