一、石油管材淬火加熱、保溫時間的確定
石油管(guan)材指(zhi)的是套管(guan)、油管(guan)、管(guan)線管(guan)及鉆桿，為了達到標準所要求的綜合性(xing)能指(zhi)標，其中較高(gao)強度(du)的鋼級均(jun)須進行調質處(chu)理，即淬火加回火。
保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)指(zhi)的(de)(de)是鋼(gang)管(guan)實際(ji)溫(wen)度(du)達到(dao)規定后保(bao)(bao)持(chi)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，我們知(zhi)道，鋼(gang)管(guan)加(jia)熱(re)達到(dao)奧氏體(ti)化溫(wen)度(du)后，將(jiang)(jiang)發生奧氏體(ti)的(de)(de)形(xing)核、長大(da)及均(jun)勻(yun)化這一過(guo)程。石油管(guan)材用(yong)鋼(gang)基(ji)本上都是中(zhong)、低(di)碳的(de)(de)合(he)(he)金結構鋼(gang)，鋼(gang)管(guan)的(de)(de)有效厚度(du)（壁厚）較薄(bo)且均(jun)勻(yun)，淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)無須過(guo)多，但至(zhi)少(shao)要大(da)于5分(fen)鐘。保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)長短要根(gen)據鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)合(he)(he)金元(yuan)素種(zhong)類(lei)及含(han)量略作調整(zheng)，例(li)如，當鋼(gang)中(zhong)含(han)有V、Nb、Mo等強碳化物(wu)形(xing)成元(yuan)素時(shi)(shi)，應(ying)適當增加(jia)保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，以利于碳化物(wu)的(de)(de)溶解(jie)，以達到(dao)充分(fen)發揮合(he)(he)金元(yuan)素的(de)(de)作用(yong)。而鋼(gang)中(zhong)含(han)有非碳化物(wu)形(xing)成元(yuan)素或弱碳化物(wu)形(xing)成元(yuan)素時(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)，就沒有必要過(guo)多地增加(jia)保(bao)(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，否則(ze)將(jiang)(jiang)增加(jia)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)表面(mian)氧化，影響表面(mian)質量。
對(dui)于管(guan)端加(jia)厚(hou)的產(chan)品，如鉆桿、油管(guan)等，加(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)遠大(da)于管(guan)體壁(bi)厚(hou)，在這種(zhong)情況下，加(jia)熱及(ji)保溫(wen)時間應以加(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)作為有(you)效厚(hou)度進行考慮。
二、石油(you)管材鋼(gang)種(zhong)的選擇
在石(shi)油管材的標(biao)準中，對鋼種的化學成(cheng)分(fen)作(zuo)出了明確規(gui)定(ding)，其(qi)中P、S含量是必須保證的。對于(yu)低鋼級產品，除P、S外，對其(qi)他元素不作(zuo)規(gui)定(ding)；而對高鋼級或有(you)特(te)殊使用性能要求(qiu)的鋼級，不僅對P、S有(you)較嚴格的要求(qiu)，對其(qi)他元素也(ye)作(zuo)出了相應的規(gui)定(ding)，列出有(you)相應要求(qiu)的主(zhu)要元素包(bao)括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對(dui)于低鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)產品，如套管(guan)及油管(guan)中的(de)(de)H40、J55鋼(gang)(gang)級(ji)，采用中碳(tan)以Mn為主合金(jin)元素的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)，軋態(tai)即可滿(man)足標準(zhun)要求；而(er)管(guan)線管(guan)有焊接性能的(de)(de)限制，只(zhi)能采用低碳(tan)Mn鋼(gang)(gang)或者再(zai)增加(jia)微(wei)量的(de)(de)Nb、V、Ti等元素，以改(gai)善鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)性能。
對(dui)(dui)(dui)于(yu)高鋼(gang)級(ji)的(de)產(chan)品，標準上就(jiu)要(yao)求(qiu)(qiu)以(yi)熱處理狀(zhuang)態(tai)交貨，在(zai)性(xing)(xing)能指標中(zhong)，都包(bao)含有力(li)學性(xing)(xing)能要(yao)求(qiu)(qiu)。有的(de)鋼(gang)級(ji)如C90、T95還要(yao)求(qiu)(qiu)抗H,S應力(li)腐蝕試驗，并對(dui)(dui)(dui)熱處理的(de)最低(di)回火(huo)溫度有要(yao)求(qiu)(qiu)；標準中(zhong)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)的(de)淬(cui)(cui)透(tou)性(xing)(xing)也作出了相應的(de)規定(ding)(ding)，如C90、T95鋼(gang)級(ji)，鋼(gang)的(de)淬(cui)(cui)透(tou)性(xing)(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)(cui)火(huo)后的(de)馬氏體(ti)含量不小于(yu)90%;其(qi)他鋼(gang)級(ji)淬(cui)(cui)火(huo)后的(de)馬氏體(ti)含量不小于(yu)50%.根(gen)據這些要(yao)求(qiu)(qiu)，不同鋼(gang)種的(de)化(hua)學成(cheng)分在(zai)滿足標準規定(ding)(ding)的(de)前提下，必須對(dui)(dui)(dui)元素的(de)選用(yong)及含量進行調整(zheng)，并通過試驗確(que)定(ding)(ding)適用(yong)的(de)化(hua)學成(cheng)分。
三(san)、石油管材(cai)淬火的要(yao)求和判斷
高鋼級的(de)石油管材(cai)產品均須(xu)調質(zhi)處理才能達到(dao)標準要(yao)求(qiu)的(de)性能要(yao)求(qiu)，所謂(wei)調質(zhi)即淬火加高溫回火，得到(dao)回火索氏體組(zu)織，并具有綜合的(de)性能組(zu)合。
淬(cui)火的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于(yu)(yu)獲(huo)得(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，但(dan)在(zai)實際生產中(zhong)，獲(huo)得(de)100%馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)是很(hen)難做到。這樣，經高(gao)溫回火后(hou)可獲(huo)得(de)均勻(yun)的(de)(de)索氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，這一點對(dui)于(yu)(yu)高(gao)強度高(gao)韌性及抗硫(liu)化氫(qing)應力腐蝕鋼(gang)級(ji)(ji)十分重(zhong)要。在(zai)標(biao)準（API5CT)中(zhong)對(dui)須調質處理的(de)(de)鋼(gang)級(ji)(ji)均有淬(cui)透(tou)(tou)性要求，其中(zhong)，抗硫(liu)化氫(qing)的(de)(de)C90、T95鋼(gang)級(ji)(ji)要求淬(cui)火后(hou)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)含量不(bu)小于(yu)(yu)90%;其他鋼(gang)級(ji)(ji)的(de)(de)淬(cui)透(tou)(tou)性要求淬(cui)火后(hou)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)含量不(bu)小于(yu)(yu)50%。
在API5CT中對(dui)馬(ma)氏體含量的判斷用檢(jian)測硬(ying)度(du)(du)值的方法進行判斷，從全長淬火的管子上取一個(ge)環(huan)型試樣，分為(wei)四個(ge)象(xiang)(xiang)限，在每個(ge)象(xiang)(xiang)限內(nei)沿(yan)壁厚的內(nei)、中、外打9個(ge)硬(ying)度(du)(du)壓痕(hen)，取內(nei)、中、外3個(ge)硬(ying)度(du)(du)讀(du)數平(ping)均值作為(wei)一個(ge)硬(ying)度(du)(du)值，硬(ying)度(du)(du)值應(ying)大于或(huo)等于按(an)下面公(gong)式計(ji)算的硬(ying)度(du)(du)值。
對于不(bu)小于90%馬氏體時(shi)的硬度值公式(shi)：HRC =58×w(C)+27
對于(yu)不小于(yu)50%馬氏(shi)體時的硬度值(zhi)公式：HRC=52×w(C)+21
四(si)、石(shi)油管材(cai)常用(yong)的淬火方式
石油管材目前常用(yong)的(de)淬(cui)火方(fang)式有(you)以下(xia)幾種：
1. 浸入式(shi)固定內噴
鋼管(guan)置于淬(cui)火(huo)槽內的V型座上，一端由(you)壓頭壓緊(jin)，內噴嘴向(xiang)管(guan)內噴入淬(cui)火(huo)介(jie)質(zhi)，淬(cui)火(huo)槽側面有一排(pai)噴管(guan)橫向(xiang)噴出(chu)淬(cui)火(huo)介(jie)質(zhi)，起到對槽內介(jie)質(zhi)的攪拌(ban)作用，淬(cui)火(huo)結束后由(you)翻料(liao)鉤(gou)或提(ti)升鏈條將鋼管(guan)移出(chu)淬(cui)火(huo)槽，淬(cui)火(huo)后鋼管(guan)的彎曲(qu)及(ji)橢圓度較大；
2. 浸入(ru)式(shi)旋轉內(nei)噴
與(yu)浸入式(shi)固定(ding)內(nei)噴(pen)的區別在于(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)淬火過程中始終進行旋轉，其余大致相同，淬火后鋼(gang)管(guan)(guan)的彎曲度及(ji)橢圓度較(jiao)小；
3. 旋(xuan)轉式(shi)外淋內噴
鋼管(guan)淬(cui)火時置于旋(xuan)轉輪上(shang)，并由壓緊輪壓住進行旋(xuan)轉，鋼管(guan)上(shang)部由一排噴(pen)水(shui)(shui)管(guan)向管(guan)子(zi)表(biao)面噴(pen)水(shui)(shui)，在管(guan)子(zi)端部由一個噴(pen)嘴向管(guan)內噴(pen)水(shui)(shui)，冷卻(que)結束后由出料機(ji)構(gou)使(shi)管(guan)子(zi)離開(kai)淬(cui)火工位進入收(shou)(shou)集(ji)料架或收(shou)(shou)集(ji)鏈上(shang)，淬(cui)火后鋼管(guan)的彎曲(qu)度(du)及橢(tuo)圓度(du)較小。
