一(yi)、石油管(guan)材淬火(huo)加熱(re)、保溫時(shi)間(jian)的(de)確定
石油管(guan)材指的是套(tao)管(guan)、油管(guan)、管(guan)線管(guan)及鉆桿(gan)，為了(le)達到(dao)標準所要求的綜合性(xing)能指標，其中(zhong)較高(gao)強度的鋼級均(jun)須進行調質處理，即(ji)淬火(huo)加回火(huo)。
保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間指的(de)(de)是(shi)(shi)鋼管(guan)實際(ji)溫(wen)度達到(dao)規定(ding)后保(bao)持的(de)(de)時(shi)(shi)間，我們知道，鋼管(guan)加(jia)熱(re)達到(dao)奧氏體化(hua)溫(wen)度后，將發(fa)生奧氏體的(de)(de)形(xing)(xing)核(he)、長大及均(jun)(jun)勻(yun)化(hua)這(zhe)一過程。石油(you)管(guan)材用(yong)鋼基本(ben)上都是(shi)(shi)中(zhong)、低碳的(de)(de)合金結構鋼，鋼管(guan)的(de)(de)有(you)效厚度（壁厚）較(jiao)薄且均(jun)(jun)勻(yun)，淬(cui)火加(jia)熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間無(wu)須過多，但至少要大于(yu)5分鐘(zhong)。保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間的(de)(de)長短要根據(ju)鋼中(zhong)的(de)(de)合金元(yuan)(yuan)素種類及含(han)量(liang)略作調整，例如，當(dang)鋼中(zhong)含(han)有(you)V、Nb、Mo等(deng)(deng)強碳化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)(yuan)素時(shi)(shi)，應(ying)適當(dang)增加(jia)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間，以利于(yu)碳化(hua)物(wu)的(de)(de)溶解(jie)，以達到(dao)充分發(fa)揮合金元(yuan)(yuan)素的(de)(de)作用(yong)。而鋼中(zhong)含(han)有(you)非碳化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)(yuan)素或弱(ruo)碳化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)(yuan)素時(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等(deng)(deng)時(shi)(shi)，就(jiu)沒有(you)必要過多地增加(jia)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間，否則將增加(jia)鋼管(guan)的(de)(de)表面(mian)氧(yang)化(hua)，影響(xiang)表面(mian)質量(liang)。
對于(yu)管端加厚的(de)產品，如鉆桿、油管等，加厚處(chu)的(de)壁(bi)厚遠大于(yu)管體壁(bi)厚，在這種情況下，加熱(re)及保溫(wen)時間應以(yi)加厚處(chu)的(de)壁(bi)厚作(zuo)為有效厚度進行考慮。
二(er)、石油(you)管(guan)材鋼(gang)種的(de)選(xuan)擇
在石油(you)管材的標準中(zhong)，對(dui)鋼(gang)種的化學成(cheng)分作(zuo)(zuo)(zuo)出了明(ming)確規(gui)定(ding)，其(qi)中(zhong)P、S含量是必須保證的。對(dui)于低(di)鋼(gang)級產品，除(chu)P、S外，對(dui)其(qi)他(ta)(ta)元(yuan)素(su)不作(zuo)(zuo)(zuo)規(gui)定(ding)；而對(dui)高鋼(gang)級或有特殊使用性能要(yao)(yao)求的鋼(gang)級，不僅對(dui)P、S有較嚴格(ge)的要(yao)(yao)求，對(dui)其(qi)他(ta)(ta)元(yuan)素(su)也作(zuo)(zuo)(zuo)出了相(xiang)應的規(gui)定(ding)，列出有相(xiang)應要(yao)(yao)求的主要(yao)(yao)元(yuan)素(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼(gang)級的(de)產品，如套管(guan)及(ji)油(you)管(guan)中(zhong)的(de)H40、J55鋼(gang)級，采(cai)用中(zhong)碳(tan)以(yi)Mn為主合金元素(su)的(de)鋼(gang)種，軋態即可(ke)滿足標準要求(qiu)；而(er)管(guan)線管(guan)有焊接性能(neng)的(de)限(xian)制，只能(neng)采(cai)用低碳(tan)Mn鋼(gang)或者再(zai)增加微量的(de)Nb、V、Ti等元素(su)，以(yi)改(gai)善(shan)鋼(gang)管(guan)的(de)性能(neng)。
對(dui)于(yu)高(gao)鋼(gang)級(ji)(ji)的(de)(de)(de)產品(pin)，標(biao)準上就要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)以熱(re)(re)處理狀(zhuang)態(tai)交(jiao)貨(huo)，在性(xing)(xing)能(neng)指標(biao)中(zhong)，都包含有力學性(xing)(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)。有的(de)(de)(de)鋼(gang)級(ji)(ji)如C90、T95還要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)抗(kang)H,S應力腐蝕試驗(yan)，并對(dui)熱(re)(re)處理的(de)(de)(de)最低(di)回火(huo)溫度有要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)；標(biao)準中(zhong)對(dui)鋼(gang)的(de)(de)(de)淬透性(xing)(xing)也(ye)作出了相應的(de)(de)(de)規定(ding)，如C90、T95鋼(gang)級(ji)(ji)，鋼(gang)的(de)(de)(de)淬透性(xing)(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)淬火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)馬氏(shi)體含量(liang)不小于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)級(ji)(ji)淬火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)馬氏(shi)體含量(liang)不小于(yu)50%.根(gen)據這(zhe)些要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，不同鋼(gang)種的(de)(de)(de)化學成分在滿足標(biao)準規定(ding)的(de)(de)(de)前提下，必須對(dui)元素的(de)(de)(de)選用及含量(liang)進行(xing)調整，并通過試驗(yan)確定(ding)適用的(de)(de)(de)化學成分。
三、石油管(guan)材淬火的要求和判斷
高鋼(gang)級的石油管(guan)材產品均須調質處(chu)理(li)才能(neng)達到標(biao)準要(yao)求(qiu)的性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)，所謂調質即淬火加高溫回火，得到回火索(suo)氏(shi)體組織，并具(ju)有綜合的性(xing)能(neng)組合。
淬(cui)(cui)火(huo)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)在于(yu)獲(huo)得馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，但在實(shi)際(ji)生產中，獲(huo)得100%馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)是很難做到。這樣，經高溫回(hui)火(huo)后(hou)(hou)可獲(huo)得均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)索氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，這一點對于(yu)高強(qiang)度高韌性及抗硫化(hua)氫應力腐蝕鋼(gang)級十分重(zhong)要(yao)。在標準（API5CT)中對須調質處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)級均有(you)淬(cui)(cui)透(tou)性要(yao)求(qiu)，其中，抗硫化(hua)氫的(de)(de)(de)(de)C90、T95鋼(gang)級要(yao)求(qiu)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)級的(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)透(tou)性要(yao)求(qiu)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小于(yu)50%。
在API5CT中對(dui)馬氏體含(han)量(liang)的(de)(de)判斷(duan)用檢(jian)測硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)的(de)(de)方(fang)法(fa)進(jin)行判斷(duan)，從全長淬火(huo)的(de)(de)管子(zi)上取(qu)一個(ge)(ge)環型(xing)試(shi)樣，分為四個(ge)(ge)象(xiang)限，在每(mei)個(ge)(ge)象(xiang)限內(nei)沿壁厚的(de)(de)內(nei)、中、外打9個(ge)(ge)硬(ying)(ying)度(du)壓痕(hen)，取(qu)內(nei)、中、外3個(ge)(ge)硬(ying)(ying)度(du)讀數平均值(zhi)作為一個(ge)(ge)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)，硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)應大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)按(an)下面公式計算的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)。
對于不小(xiao)于90%馬氏體時的硬度值公(gong)式：HRC =58×w(C)+27
對于不(bu)小于50%馬(ma)氏(shi)體(ti)時的(de)硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石(shi)油管材常用的(de)淬火方式(shi)
石油管材目前常用的淬火方(fang)式有以下(xia)幾(ji)種：
1. 浸入(ru)式固定(ding)內噴(pen)
鋼管置于淬火槽(cao)內的(de)V型座上，一端由(you)壓頭壓緊，內噴(pen)(pen)嘴向管內噴(pen)(pen)入淬火介質，淬火槽(cao)側面(mian)有一排噴(pen)(pen)管橫向噴(pen)(pen)出(chu)淬火介質，起到對槽(cao)內介質的(de)攪拌作用，淬火結束(shu)后由(you)翻料鉤或(huo)提升鏈條將鋼管移出(chu)淬火槽(cao)，淬火后鋼管的(de)彎曲及(ji)橢(tuo)圓度較大(da)；
2. 浸入(ru)式(shi)旋轉內(nei)噴
與浸入式固定內噴的區別在于(yu)鋼管(guan)淬火過程中始終進行旋轉，其余大致相同，淬火后鋼管(guan)的彎(wan)曲度及橢圓度較小；
3. 旋(xuan)轉式外淋(lin)內噴
鋼(gang)管(guan)(guan)淬(cui)火時(shi)置于旋轉(zhuan)輪(lun)上(shang)，并由(you)壓緊輪(lun)壓住進(jin)行旋轉(zhuan)，鋼(gang)管(guan)(guan)上(shang)部由(you)一排噴(pen)(pen)水管(guan)(guan)向管(guan)(guan)子表面噴(pen)(pen)水，在管(guan)(guan)子端部由(you)一個(ge)噴(pen)(pen)嘴(zui)向管(guan)(guan)內噴(pen)(pen)水，冷卻結束后由(you)出料機(ji)構使(shi)管(guan)(guan)子離開(kai)淬(cui)火工(gong)位進(jin)入收(shou)集料架或收(shou)集鏈上(shang)，淬(cui)火后鋼(gang)管(guan)(guan)的彎(wan)曲(qu)度及橢圓度較小(xiao)。
