一、石油管材淬火加(jia)熱、保溫時(shi)間的確定(ding)
石油管(guan)(guan)材指(zhi)的是套管(guan)(guan)、油管(guan)(guan)、管(guan)(guan)線管(guan)(guan)及鉆(zhan)桿，為了達到標準所要求的綜合性能指(zhi)標，其中較高強度的鋼級均須進行調質(zhi)處理，即淬(cui)火(huo)加回火(huo)。
保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)指(zhi)的(de)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)管實(shi)際溫(wen)(wen)度達(da)(da)到規(gui)定(ding)后保(bao)(bao)持的(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，我們知道，鋼(gang)(gang)(gang)管加(jia)(jia)(jia)熱達(da)(da)到奧氏體化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度后，將發(fa)生奧氏體的(de)形核、長大及均勻化(hua)(hua)這一(yi)過程。石油管材用鋼(gang)(gang)(gang)基(ji)本上都(dou)是(shi)中(zhong)、低碳的(de)合(he)金(jin)(jin)結構鋼(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)有(you)(you)(you)效厚(hou)(hou)度（壁厚(hou)(hou)）較薄且均勻，淬(cui)火加(jia)(jia)(jia)熱時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)無須過多，但至少要(yao)(yao)大于5分(fen)鐘。保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)長短要(yao)(yao)根據(ju)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)種類及含量(liang)略作調整，例如，當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)含有(you)(you)(you)V、Nb、Mo等強碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，應適當(dang)增加(jia)(jia)(jia)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，以利(li)于碳化(hua)(hua)物的(de)溶解，以達(da)(da)到充(chong)分(fen)發(fa)揮合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)的(de)作用。而鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)含有(you)(you)(you)非(fei)碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)或弱碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)(shi)(shi)，就沒(mei)有(you)(you)(you)必要(yao)(yao)過多地增加(jia)(jia)(jia)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，否則將增加(jia)(jia)(jia)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)表(biao)面氧化(hua)(hua)，影(ying)響表(biao)面質量(liang)。
對于(yu)管(guan)端加(jia)厚(hou)的產品，如鉆桿(gan)、油管(guan)等，加(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)遠大于(yu)管(guan)體壁(bi)厚(hou)，在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下，加(jia)熱及保溫時間應以加(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)作(zuo)為有效厚(hou)度進行考(kao)慮。
二、石(shi)油管材鋼種的選(xuan)擇
在石油管材的(de)(de)標(biao)準中(zhong)，對鋼(gang)種的(de)(de)化學(xue)成分作(zuo)出了(le)明確規(gui)定(ding)，其(qi)中(zhong)P、S含量是(shi)必須保證的(de)(de)。對于低(di)鋼(gang)級(ji)產品，除P、S外，對其(qi)他(ta)元素(su)不作(zuo)規(gui)定(ding)；而(er)對高鋼(gang)級(ji)或有特殊使用性能要求(qiu)的(de)(de)鋼(gang)級(ji)，不僅對P、S有較(jiao)嚴格的(de)(de)要求(qiu)，對其(qi)他(ta)元素(su)也作(zuo)出了(le)相(xiang)(xiang)應的(de)(de)規(gui)定(ding)，列出有相(xiang)(xiang)應要求(qiu)的(de)(de)主要元素(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低(di)鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)(de)產品，如(ru)套(tao)管(guan)及油管(guan)中的(de)(de)(de)H40、J55鋼(gang)(gang)級(ji)，采用(yong)中碳以Mn為(wei)主合金元素的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種，軋(ya)態即可滿足標準要求；而管(guan)線(xian)管(guan)有(you)焊接(jie)性能(neng)的(de)(de)(de)限制，只(zhi)能(neng)采用(yong)低(di)碳Mn鋼(gang)(gang)或者再增加微量的(de)(de)(de)Nb、V、Ti等元素，以改善鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)性能(neng)。
對(dui)于(yu)高鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)產品，標準上就要求以熱處理狀(zhuang)態交貨(huo)，在性(xing)能指標中(zhong)，都(dou)包(bao)含(han)有(you)(you)力學(xue)性(xing)能要求。有(you)(you)的(de)(de)鋼(gang)(gang)級(ji)如(ru)C90、T95還(huan)要求抗(kang)H,S應力腐蝕試驗(yan)，并對(dui)熱處理的(de)(de)最(zui)低回火溫度(du)有(you)(you)要求；標準中(zhong)對(dui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)(cui)透性(xing)也作出了相應的(de)(de)規定，如(ru)C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)(cui)透性(xing)要求淬(cui)(cui)火后的(de)(de)馬氏體(ti)含(han)量不(bu)小(xiao)于(yu)90%;其(qi)他鋼(gang)(gang)級(ji)淬(cui)(cui)火后的(de)(de)馬氏體(ti)含(han)量不(bu)小(xiao)于(yu)50%.根據這些要求，不(bu)同鋼(gang)(gang)種的(de)(de)化(hua)學(xue)成分(fen)在滿足標準規定的(de)(de)前提下，必(bi)須對(dui)元素的(de)(de)選用及含(han)量進行調整，并通過試驗(yan)確定適用的(de)(de)化(hua)學(xue)成分(fen)。
三、石油管材淬火的要求和判(pan)斷
高鋼(gang)級(ji)的石油(you)管材產品(pin)均(jun)須調質處理才能(neng)達到標準(zhun)要(yao)求(qiu)的性能(neng)要(yao)求(qiu)，所謂調質即(ji)淬火加高溫回火，得到回火索氏體(ti)組織，并(bing)具有綜合的性能(neng)組合。
淬(cui)火(huo)(huo)(huo)的(de)(de)目的(de)(de)在于(yu)獲得(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織，但在實際生產(chan)中(zhong)(zhong)，獲得(de)(de)100%馬氏(shi)體(ti)(ti)是(shi)很(hen)難做到。這樣，經高溫回(hui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)可獲得(de)(de)均勻的(de)(de)索(suo)氏(shi)體(ti)(ti)，這一點對于(yu)高強度高韌性(xing)及(ji)抗(kang)硫化氫應力腐(fu)蝕鋼(gang)(gang)級(ji)十分(fen)重要(yao)。在標(biao)準(zhun)（API5CT)中(zhong)(zhong)對須調質處理的(de)(de)鋼(gang)(gang)級(ji)均有淬(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)，其中(zhong)(zhong)，抗(kang)硫化氫的(de)(de)C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)要(yao)求(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)含量不小于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)淬(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)含量不小于(yu)50%。
在API5CT中(zhong)對馬氏體含量的(de)判(pan)斷用(yong)檢(jian)測硬度(du)值的(de)方法進行判(pan)斷，從全(quan)長淬火的(de)管子上取一個(ge)環(huan)型試樣，分為(wei)四個(ge)象(xiang)限(xian)，在每個(ge)象(xiang)限(xian)內(nei)沿壁(bi)厚的(de)內(nei)、中(zhong)、外(wai)打9個(ge)硬度(du)壓痕，取內(nei)、中(zhong)、外(wai)3個(ge)硬度(du)讀數平(ping)均值作為(wei)一個(ge)硬度(du)值，硬度(du)值應(ying)大于或等于按下面(mian)公式計算的(de)硬度(du)值。
對于(yu)(yu)不小于(yu)(yu)90%馬氏體時的硬度值公式：HRC =58×w(C)+27
對于(yu)不小于(yu)50%馬氏體(ti)時的硬度(du)值(zhi)公(gong)式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管(guan)材常用的淬(cui)火(huo)方式
石油管材目(mu)前常用(yong)的淬火方(fang)式有以下幾(ji)種(zhong)：
1. 浸入式(shi)固定(ding)內噴
鋼管置(zhi)于淬(cui)火(huo)槽(cao)內(nei)的V型座上，一端由(you)壓頭(tou)壓緊(jin)，內(nei)噴(pen)嘴向(xiang)管內(nei)噴(pen)入(ru)淬(cui)火(huo)介質，淬(cui)火(huo)槽(cao)側面(mian)有一排噴(pen)管橫向(xiang)噴(pen)出(chu)淬(cui)火(huo)介質，起到(dao)對槽(cao)內(nei)介質的攪拌作用，淬(cui)火(huo)結束(shu)后(hou)由(you)翻料鉤或提升鏈(lian)條將鋼管移出(chu)淬(cui)火(huo)槽(cao)，淬(cui)火(huo)后(hou)鋼管的彎曲及橢圓(yuan)度較大；
2. 浸入(ru)式旋轉內噴
與浸入式固定內噴的區別在于鋼管淬(cui)火過(guo)程中(zhong)始終進行旋轉，其余大致相同，淬(cui)火后(hou)鋼管的彎曲度及橢圓度較(jiao)小；
3. 旋轉式外淋內噴
鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)淬火時置(zhi)于旋轉(zhuan)輪上(shang)，并由(you)壓緊輪壓住進行旋轉(zhuan)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)上(shang)部由(you)一(yi)排噴水(shui)管(guan)(guan)(guan)向(xiang)管(guan)(guan)(guan)子表(biao)面噴水(shui)，在管(guan)(guan)(guan)子端部由(you)一(yi)個噴嘴向(xiang)管(guan)(guan)(guan)內(nei)噴水(shui)，冷卻結束后由(you)出(chu)料機構(gou)使(shi)管(guan)(guan)(guan)子離開淬火工位進入(ru)收集(ji)料架或收集(ji)鏈上(shang)，淬火后鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的彎曲度及(ji)橢圓度較小。
