一、石油管材淬(cui)火加熱、保溫時間的確定(ding)
石油(you)管(guan)材指(zhi)的(de)是套(tao)管(guan)、油(you)管(guan)、管(guan)線管(guan)及鉆桿，為了(le)達到標(biao)準所(suo)要求的(de)綜合性能指(zhi)標(biao)，其中較高強(qiang)度的(de)鋼(gang)級均須進(jin)行調質處理，即淬(cui)火加(jia)回火。
保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)指(zhi)的(de)(de)是(shi)(shi)鋼(gang)管(guan)(guan)實際溫(wen)(wen)度(du)達(da)到(dao)(dao)規定后保持的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，我(wo)們知道(dao)，鋼(gang)管(guan)(guan)加(jia)(jia)熱達(da)到(dao)(dao)奧(ao)氏(shi)體化(hua)溫(wen)(wen)度(du)后，將發(fa)生奧(ao)氏(shi)體的(de)(de)形(xing)核(he)、長(chang)大及(ji)均勻化(hua)這一過(guo)程(cheng)。石油管(guan)(guan)材(cai)用鋼(gang)基(ji)本上都是(shi)(shi)中、低碳的(de)(de)合金結構鋼(gang)，鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)有(you)效(xiao)厚(hou)度(du)（壁(bi)厚(hou)）較(jiao)薄(bo)且均勻，淬火加(jia)(jia)熱時(shi)(shi)的(de)(de)保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)無須過(guo)多，但至(zhi)少要大于5分鐘(zhong)。保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)長(chang)短要根據鋼(gang)中的(de)(de)合金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)種類及(ji)含(han)量略作調整(zheng)，例(li)如(ru)，當(dang)鋼(gang)中含(han)有(you)V、Nb、Mo等強(qiang)碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)時(shi)(shi)，應(ying)適當(dang)增(zeng)加(jia)(jia)保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)，以利于碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)溶解，以達(da)到(dao)(dao)充分發(fa)揮合金元(yuan)素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)作用。而(er)鋼(gang)中含(han)有(you)非碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)或弱碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)時(shi)(shi)，如(ru)Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)，就沒有(you)必要過(guo)多地增(zeng)加(jia)(jia)保溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間(jian)，否(fou)則將增(zeng)加(jia)(jia)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)表面氧化(hua)，影(ying)響表面質量。
對于管端加厚的產品，如(ru)鉆桿、油(you)管等，加厚處的壁(bi)厚遠大于管體壁(bi)厚，在這種(zhong)情況下，加熱及保溫(wen)時間應以加厚處的壁(bi)厚作為有效厚度(du)進行考(kao)慮。
二、石油管材(cai)鋼種(zhong)的選(xuan)擇
在石油管材的標準中，對鋼(gang)(gang)種的化學(xue)成分作(zuo)出了明確規(gui)定(ding)，其中P、S含(han)量是必須保證(zheng)的。對于低(di)鋼(gang)(gang)級產品，除P、S外，對其他元素不作(zuo)規(gui)定(ding)；而對高鋼(gang)(gang)級或有特(te)殊使用性能要求的鋼(gang)(gang)級，不僅對P、S有較嚴格的要求，對其他元素也作(zuo)出了相應(ying)的規(gui)定(ding)，列出有相應(ying)要求的主要元素包括(kuo)：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼級的產(chan)品，如套管(guan)及油管(guan)中的H40、J55鋼級，采(cai)用中碳以Mn為主合(he)金元素的鋼種，軋(ya)態(tai)即可滿足標準要求；而管(guan)線(xian)管(guan)有(you)焊接性能的限制，只能采(cai)用低碳Mn鋼或者(zhe)再增加(jia)微量的Nb、V、Ti等元素，以改善(shan)鋼管(guan)的性能。
對于高鋼級(ji)(ji)的(de)(de)產品，標準(zhun)(zhun)上就要求(qiu)(qiu)(qiu)以熱(re)(re)處理(li)狀態(tai)交(jiao)貨，在性(xing)能指標中，都包含(han)有(you)力學性(xing)能要求(qiu)(qiu)(qiu)。有(you)的(de)(de)鋼級(ji)(ji)如C90、T95還要求(qiu)(qiu)(qiu)抗H,S應(ying)力腐(fu)蝕試驗，并(bing)對熱(re)(re)處理(li)的(de)(de)最低回火(huo)溫(wen)度有(you)要求(qiu)(qiu)(qiu)；標準(zhun)(zhun)中對鋼的(de)(de)淬(cui)透性(xing)也作(zuo)出了相應(ying)的(de)(de)規(gui)定，如C90、T95鋼級(ji)(ji)，鋼的(de)(de)淬(cui)透性(xing)要求(qiu)(qiu)(qiu)淬(cui)火(huo)后的(de)(de)馬氏體含(han)量不小于90%;其他鋼級(ji)(ji)淬(cui)火(huo)后的(de)(de)馬氏體含(han)量不小于50%.根據這些(xie)要求(qiu)(qiu)(qiu)，不同鋼種的(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)在滿(man)足標準(zhun)(zhun)規(gui)定的(de)(de)前提(ti)下，必(bi)須對元素的(de)(de)選(xuan)用(yong)及含(han)量進行調整，并(bing)通過試驗確定適用(yong)的(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)。
三、石油管(guan)材淬火的要(yao)求(qiu)和判斷(duan)
高鋼級的(de)石油(you)管材產(chan)品均須調質(zhi)處理才(cai)能達到標準要(yao)求(qiu)的(de)性能要(yao)求(qiu)，所謂調質(zhi)即淬火加(jia)高溫(wen)回(hui)火，得到回(hui)火索氏(shi)體組織，并(bing)具(ju)有綜合(he)的(de)性能組合(he)。
淬火(huo)(huo)的目的在(zai)(zai)(zai)于獲(huo)得(de)馬(ma)氏體(ti)組織，但在(zai)(zai)(zai)實(shi)際生產中，獲(huo)得(de)100%馬(ma)氏體(ti)是很難做到(dao)。這(zhe)樣，經高溫(wen)回火(huo)(huo)后(hou)(hou)可獲(huo)得(de)均勻的索氏體(ti)，這(zhe)一(yi)點對(dui)于高強(qiang)度高韌性及抗(kang)(kang)硫(liu)化氫應力(li)腐蝕鋼(gang)級(ji)十分重要。在(zai)(zai)(zai)標準（API5CT)中對(dui)須調質處理的鋼(gang)級(ji)均有(you)淬透性要求，其(qi)中，抗(kang)(kang)硫(liu)化氫的C90、T95鋼(gang)級(ji)要求淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)的馬(ma)氏體(ti)含量(liang)不小于90%;其(qi)他鋼(gang)級(ji)的淬透性要求淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)的馬(ma)氏體(ti)含量(liang)不小于50%。
在(zai)API5CT中(zhong)對馬氏(shi)體含量的(de)判斷用檢測硬度(du)(du)(du)值的(de)方法(fa)進行(xing)判斷，從全長淬火(huo)的(de)管子(zi)上(shang)取一個環型試樣，分(fen)為(wei)(wei)四個象(xiang)限，在(zai)每個象(xiang)限內沿壁厚的(de)內、中(zhong)、外打9個硬度(du)(du)(du)壓痕，取內、中(zhong)、外3個硬度(du)(du)(du)讀(du)數(shu)平(ping)均值作為(wei)(wei)一個硬度(du)(du)(du)值，硬度(du)(du)(du)值應大于或等于按下面公(gong)式計算的(de)硬度(du)(du)(du)值。
對于不小于90%馬(ma)氏體時的硬度值公(gong)式(shi)：HRC =58×w(C)+27
對于(yu)(yu)不小于(yu)(yu)50%馬氏體時的硬度值(zhi)公(gong)式：HRC=52×w(C)+21
四、石油(you)管材常用的淬(cui)火(huo)方式
石(shi)油管材目前(qian)常(chang)用的(de)淬火(huo)方式(shi)有以下(xia)幾(ji)種(zhong)：
1. 浸入式固(gu)定(ding)內噴
鋼(gang)管置于淬(cui)(cui)火(huo)(huo)槽(cao)內的(de)(de)V型座上，一端由壓頭壓緊(jin)，內噴嘴向管內噴入淬(cui)(cui)火(huo)(huo)介質，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)槽(cao)側面有一排噴管橫向噴出(chu)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)介質，起到(dao)對槽(cao)內介質的(de)(de)攪拌作(zuo)用，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)結束后由翻料鉤或提升鏈條將鋼(gang)管移出(chu)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)槽(cao)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后鋼(gang)管的(de)(de)彎(wan)曲及橢圓度(du)較大；
2. 浸入式(shi)旋轉內噴
與(yu)浸入式固定內噴的(de)(de)區別(bie)在于(yu)鋼(gang)管(guan)淬火過(guo)程中(zhong)始終進行旋轉(zhuan)，其(qi)余大致相同，淬火后(hou)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)彎曲度及橢圓度較小；
3. 旋轉式外(wai)淋內(nei)噴
鋼管淬(cui)火(huo)時置于旋轉輪上(shang)，并由壓(ya)緊輪壓(ya)住進(jin)(jin)行旋轉，鋼管上(shang)部(bu)由一排噴水管向(xiang)管子表面噴水，在(zai)管子端部(bu)由一個噴嘴向(xiang)管內噴水，冷卻結束后由出料機(ji)構使管子離開淬(cui)火(huo)工位進(jin)(jin)入收集料架或(huo)收集鏈上(shang)，淬(cui)火(huo)后鋼管的彎曲度及橢圓度較小。
