一、石油管材淬火加熱、保溫時間(jian)的(de)確定
石油管材指的是套管、油管、管線(xian)管及鉆(zhan)桿，為(wei)了達(da)到標(biao)準所(suo)要(yao)求的綜合(he)性能指標(biao)，其(qi)中較高(gao)強度的鋼(gang)級均須(xu)進行調(diao)質處理，即淬(cui)火(huo)加回火(huo)。
保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)指的(de)(de)是鋼(gang)(gang)管實際溫(wen)(wen)度達(da)到(dao)(dao)規定后(hou)保(bao)持的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，我們知道，鋼(gang)(gang)管加熱(re)(re)達(da)到(dao)(dao)奧氏(shi)體(ti)化(hua)溫(wen)(wen)度后(hou)，將(jiang)發生奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)形(xing)(xing)核、長(chang)大(da)及(ji)均勻(yun)(yun)化(hua)這一過(guo)程。石油(you)管材用(yong)鋼(gang)(gang)基本(ben)上都是中、低(di)碳(tan)的(de)(de)合(he)(he)金結構鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管的(de)(de)有(you)效(xiao)厚度（壁厚）較薄且(qie)均勻(yun)(yun)，淬火加熱(re)(re)時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)無(wu)須過(guo)多，但至少要大(da)于5分鐘。保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)長(chang)短要根據鋼(gang)(gang)中的(de)(de)合(he)(he)金元(yuan)素(su)(su)種類(lei)及(ji)含(han)量略作(zuo)調整，例如，當(dang)鋼(gang)(gang)中含(han)有(you)V、Nb、Mo等強碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)素(su)(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，應適當(dang)增(zeng)(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，以利(li)于碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)溶解，以達(da)到(dao)(dao)充分發揮合(he)(he)金元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。而鋼(gang)(gang)中含(han)有(you)非(fei)碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)素(su)(su)或弱碳(tan)化(hua)物(wu)形(xing)(xing)成元(yuan)素(su)(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)(shi)(shi)，就沒有(you)必要過(guo)多地(di)增(zeng)(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，否則將(jiang)增(zeng)(zeng)加鋼(gang)(gang)管的(de)(de)表(biao)(biao)面氧化(hua)，影(ying)響表(biao)(biao)面質量。
對于管(guan)端加厚的(de)產品，如鉆桿、油管(guan)等，加厚處(chu)的(de)壁厚遠(yuan)大于管(guan)體壁厚，在這(zhe)種(zhong)情況下(xia)，加熱(re)及保溫(wen)時間應以加厚處(chu)的(de)壁厚作為有效厚度進行考慮。
二、石油管材鋼種的選擇
在石油管(guan)材的(de)(de)標準中，對(dui)鋼種的(de)(de)化學(xue)成分(fen)作(zuo)出(chu)(chu)了(le)明(ming)確規定，其(qi)(qi)中P、S含(han)量是必須保證的(de)(de)。對(dui)于低(di)鋼級產(chan)品，除P、S外，對(dui)其(qi)(qi)他(ta)元素(su)(su)不作(zuo)規定；而對(dui)高鋼級或(huo)有(you)(you)(you)特(te)殊使用性能(neng)要求的(de)(de)鋼級，不僅對(dui)P、S有(you)(you)(you)較嚴格的(de)(de)要求，對(dui)其(qi)(qi)他(ta)元素(su)(su)也(ye)作(zuo)出(chu)(chu)了(le)相(xiang)應的(de)(de)規定，列出(chu)(chu)有(you)(you)(you)相(xiang)應要求的(de)(de)主要元素(su)(su)包(bao)括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對(dui)于低鋼級的(de)產品(pin)，如(ru)套管及油管中的(de)H40、J55鋼級，采(cai)用中碳以Mn為主(zhu)合金元素的(de)鋼種(zhong)，軋態即可滿(man)足標準要求；而(er)管線管有焊接性能的(de)限(xian)制，只能采(cai)用低碳Mn鋼或者再增(zeng)加微量的(de)Nb、V、Ti等元素，以改善鋼管的(de)性能。
對于高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產品，標(biao)準(zhun)(zhun)上(shang)就要求(qiu)以熱(re)處理狀態交貨(huo)，在(zai)性(xing)能指標(biao)中，都包含(han)有力學(xue)性(xing)能要求(qiu)。有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級如(ru)C90、T95還要求(qiu)抗(kang)H,S應力腐蝕試驗，并(bing)對熱(re)處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最低回(hui)火溫度有要求(qiu)；標(biao)準(zhun)(zhun)中對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淬透(tou)性(xing)也作出(chu)了相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)定，如(ru)C90、T95鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)淬透(tou)性(xing)要求(qiu)淬火后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小(xiao)于90%;其他鋼(gang)(gang)(gang)(gang)級淬火后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小(xiao)于50%.根據這些要求(qiu)，不(bu)同鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分在(zai)滿足標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提下，必須對元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選用及(ji)含(han)量(liang)進行調整，并(bing)通過試驗確定適(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)成分。
三、石油管材淬火(huo)的要求(qiu)和判斷(duan)
高鋼級的石油管材產品(pin)均須(xu)調(diao)(diao)質處理才能(neng)達(da)到(dao)標準要求的性能(neng)要求，所謂調(diao)(diao)質即淬火加高溫回火，得到(dao)回火索氏體組織(zhi)，并具有綜合的性能(neng)組合。
淬火(huo)(huo)的(de)(de)目的(de)(de)在(zai)于(yu)獲(huo)得馬氏(shi)體組織，但在(zai)實際生(sheng)產(chan)中，獲(huo)得100%馬氏(shi)體是很(hen)難做到(dao)。這樣(yang)，經高溫回火(huo)(huo)后可獲(huo)得均勻的(de)(de)索氏(shi)體，這一點對(dui)于(yu)高強度高韌性及抗(kang)硫(liu)化氫應力腐蝕(shi)鋼(gang)級(ji)十分重要(yao)(yao)(yao)。在(zai)標準（API5CT)中對(dui)須調質處理(li)的(de)(de)鋼(gang)級(ji)均有淬透(tou)性要(yao)(yao)(yao)求，其中，抗(kang)硫(liu)化氫的(de)(de)C90、T95鋼(gang)級(ji)要(yao)(yao)(yao)求淬火(huo)(huo)后的(de)(de)馬氏(shi)體含量(liang)不(bu)小于(yu)90%;其他鋼(gang)級(ji)的(de)(de)淬透(tou)性要(yao)(yao)(yao)求淬火(huo)(huo)后的(de)(de)馬氏(shi)體含量(liang)不(bu)小于(yu)50%。
在API5CT中(zhong)對馬氏體含量的(de)(de)判斷(duan)用檢(jian)測硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)的(de)(de)方法進行判斷(duan)，從全(quan)長(chang)淬(cui)火的(de)(de)管(guan)子上取(qu)一個環型試樣(yang)，分為四個象(xiang)限(xian)(xian)，在每個象(xiang)限(xian)(xian)內沿壁(bi)厚的(de)(de)內、中(zhong)、外打9個硬(ying)度(du)壓痕，取(qu)內、中(zhong)、外3個硬(ying)度(du)讀數(shu)平均值(zhi)(zhi)作為一個硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)，硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)應大于(yu)或等于(yu)按(an)下(xia)面公式計(ji)算(suan)的(de)(de)硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)。
對(dui)于不小于90%馬氏體(ti)時(shi)的(de)硬度值公式：HRC =58×w(C)+27
對(dui)于(yu)(yu)不(bu)小于(yu)(yu)50%馬氏體時的硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管(guan)材常(chang)用的淬(cui)火方式
石油管材目前常用(yong)的淬火方式有以下(xia)幾種(zhong)：
1. 浸入(ru)式固定內噴(pen)
鋼管(guan)置于(yu)淬(cui)(cui)火槽內(nei)(nei)的V型座上，一端由壓(ya)(ya)頭壓(ya)(ya)緊，內(nei)(nei)噴(pen)嘴向管(guan)內(nei)(nei)噴(pen)入淬(cui)(cui)火介質(zhi)，淬(cui)(cui)火槽側面有一排噴(pen)管(guan)橫向噴(pen)出(chu)淬(cui)(cui)火介質(zhi)，起到對槽內(nei)(nei)介質(zhi)的攪拌作用(yong)，淬(cui)(cui)火結束后(hou)由翻(fan)料(liao)鉤或提升鏈條(tiao)將鋼管(guan)移(yi)出(chu)淬(cui)(cui)火槽，淬(cui)(cui)火后(hou)鋼管(guan)的彎曲及(ji)橢圓度較(jiao)大；
2. 浸(jin)入式旋轉內噴
與浸入式固(gu)定內(nei)噴的區(qu)別在于鋼管淬火(huo)過程中始終進行旋轉(zhuan)，其(qi)余大致相同，淬火(huo)后鋼管的彎曲(qu)度及橢圓度較(jiao)小；
3. 旋轉式外淋內(nei)噴
鋼管(guan)淬火(huo)時置于旋轉(zhuan)輪上(shang)，并由(you)壓緊(jin)輪壓住進(jin)行旋轉(zhuan)，鋼管(guan)上(shang)部由(you)一排噴(pen)水(shui)管(guan)向管(guan)子(zi)表面噴(pen)水(shui)，在管(guan)子(zi)端部由(you)一個噴(pen)嘴向管(guan)內噴(pen)水(shui)，冷(leng)卻結束后由(you)出(chu)料(liao)(liao)機構使管(guan)子(zi)離開淬火(huo)工位進(jin)入收集(ji)料(liao)(liao)架或收集(ji)鏈上(shang)，淬火(huo)后鋼管(guan)的彎曲度及橢圓度較小(xiao)。
