一、石油管材(cai)淬火加熱(re)、保溫時(shi)間的確定
石油管(guan)材指的(de)是(shi)套管(guan)、油管(guan)、管(guan)線管(guan)及(ji)鉆桿，為了(le)達(da)到標準所要求的(de)綜合性能指標，其(qi)中較高強度的(de)鋼級均須進(jin)行調(diao)質(zhi)處理(li)，即(ji)淬火加回火。
保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)指的(de)(de)是鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)實際溫(wen)度達到規定后保(bao)持的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，我(wo)們知道(dao)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)加(jia)(jia)熱(re)(re)達到奧氏體化(hua)溫(wen)度后，將發生奧氏體的(de)(de)形(xing)核、長大及(ji)均(jun)勻化(hua)這一過程(cheng)。石(shi)油(you)管(guan)(guan)材用鋼(gang)(gang)基本上都是中(zhong)、低碳(tan)(tan)的(de)(de)合(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)有(you)效厚(hou)度（壁厚(hou)）較薄且均(jun)勻，淬火加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)(shi)的(de)(de)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)無須過多，但(dan)至少要(yao)大于(yu)5分(fen)鐘。保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)長短要(yao)根(gen)據(ju)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)種類及(ji)含量略作調整，例如(ru)，當(dang)鋼(gang)(gang)中(zhong)含有(you)V、Nb、Mo等強碳(tan)(tan)化(hua)物形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su)時(shi)(shi)，應適(shi)當(dang)增加(jia)(jia)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)，以利(li)于(yu)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)溶解，以達到充分(fen)發揮合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)作用。而鋼(gang)(gang)中(zhong)含有(you)非(fei)碳(tan)(tan)化(hua)物形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su)或弱(ruo)碳(tan)(tan)化(hua)物形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su)時(shi)(shi)，如(ru)Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)，就沒有(you)必要(yao)過多地增加(jia)(jia)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)，否則將增加(jia)(jia)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)表(biao)面(mian)氧化(hua)，影響(xiang)表(biao)面(mian)質量。
對于管端加厚(hou)的(de)產(chan)品，如鉆桿(gan)、油(you)管等，加厚(hou)處(chu)的(de)壁厚(hou)遠大于管體壁厚(hou)，在(zai)這種(zhong)情況下，加熱及保溫時間應以加厚(hou)處(chu)的(de)壁厚(hou)作為有(you)效(xiao)厚(hou)度(du)進(jin)行考慮(lv)。
二、石油管材鋼(gang)種的選擇
在石油管材的(de)標準中，對鋼種的(de)化學成(cheng)分(fen)作(zuo)出(chu)了明確規(gui)定，其中P、S含量是必須保證的(de)。對于低鋼級(ji)產品，除P、S外(wai)，對其他(ta)元素(su)不作(zuo)規(gui)定；而對高鋼級(ji)或有(you)(you)特(te)殊使用性能要(yao)求的(de)鋼級(ji)，不僅對P、S有(you)(you)較嚴格的(de)要(yao)求，對其他(ta)元素(su)也作(zuo)出(chu)了相應(ying)的(de)規(gui)定，列(lie)出(chu)有(you)(you)相應(ying)要(yao)求的(de)主要(yao)元素(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于(yu)低(di)鋼(gang)級的(de)產品，如(ru)套管(guan)及油(you)管(guan)中的(de)H40、J55鋼(gang)級，采用(yong)中碳(tan)以Mn為主合金元(yuan)素(su)的(de)鋼(gang)種，軋(ya)態即可滿足標準要求；而管(guan)線管(guan)有焊(han)接性(xing)能(neng)的(de)限(xian)制，只(zhi)能(neng)采用(yong)低(di)碳(tan)Mn鋼(gang)或者(zhe)再增(zeng)加微量的(de)Nb、V、Ti等(deng)元(yuan)素(su)，以改善鋼(gang)管(guan)的(de)性(xing)能(neng)。
對(dui)于(yu)高鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)產(chan)品，標(biao)準上(shang)就(jiu)要(yao)求(qiu)以熱(re)處理狀態交貨(huo)，在性能指標(biao)中，都包(bao)含(han)有(you)(you)力(li)學性能要(yao)求(qiu)。有(you)(you)的(de)(de)鋼(gang)(gang)級(ji)如C90、T95還要(yao)求(qiu)抗(kang)H,S應力(li)腐蝕試驗(yan)，并(bing)對(dui)熱(re)處理的(de)(de)最低回火(huo)溫(wen)度有(you)(you)要(yao)求(qiu)；標(biao)準中對(dui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)透(tou)性也作出(chu)了相(xiang)應的(de)(de)規定(ding)，如C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)透(tou)性要(yao)求(qiu)淬(cui)火(huo)后的(de)(de)馬(ma)氏體含(han)量(liang)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)90%;其(qi)他鋼(gang)(gang)級(ji)淬(cui)火(huo)后的(de)(de)馬(ma)氏體含(han)量(liang)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)50%.根據(ju)這(zhe)些要(yao)求(qiu)，不(bu)(bu)同鋼(gang)(gang)種的(de)(de)化(hua)學成分(fen)在滿足標(biao)準規定(ding)的(de)(de)前提下，必須對(dui)元素的(de)(de)選用(yong)及含(han)量(liang)進行(xing)調整，并(bing)通過試驗(yan)確定(ding)適用(yong)的(de)(de)化(hua)學成分(fen)。
三、石油(you)管材淬(cui)火(huo)的(de)要求(qiu)和判斷
高鋼級的石油管材產品均須調質處理(li)才能達到(dao)標準(zhun)要求的性能要求，所(suo)謂(wei)調質即淬火(huo)加高溫回火(huo)，得到(dao)回火(huo)索氏體組織，并具有(you)綜(zong)合(he)的性能組合(he)。
淬火的(de)目的(de)在(zai)于獲(huo)得馬氏體(ti)(ti)組織，但在(zai)實際(ji)生產中(zhong)，獲(huo)得100%馬氏體(ti)(ti)是很難做到。這樣(yang)，經高(gao)(gao)溫(wen)回火后(hou)可獲(huo)得均(jun)勻的(de)索(suo)氏體(ti)(ti)，這一點對于高(gao)(gao)強度(du)高(gao)(gao)韌性(xing)及抗硫(liu)(liu)化氫應力(li)腐蝕(shi)鋼級(ji)十(shi)分重要(yao)。在(zai)標準（API5CT)中(zhong)對須(xu)調質處理(li)的(de)鋼級(ji)均(jun)有淬透(tou)性(xing)要(yao)求(qiu)，其中(zhong)，抗硫(liu)(liu)化氫的(de)C90、T95鋼級(ji)要(yao)求(qiu)淬火后(hou)的(de)馬氏體(ti)(ti)含量(liang)不小(xiao)于90%;其他鋼級(ji)的(de)淬透(tou)性(xing)要(yao)求(qiu)淬火后(hou)的(de)馬氏體(ti)(ti)含量(liang)不小(xiao)于50%。
在API5CT中(zhong)對馬氏體含量的判(pan)斷用檢測硬(ying)度值(zhi)(zhi)的方法進行判(pan)斷，從全長淬(cui)火(huo)的管(guan)子上(shang)取一(yi)(yi)個(ge)(ge)環(huan)型試樣，分(fen)為(wei)四個(ge)(ge)象限，在每個(ge)(ge)象限內沿壁厚(hou)的內、中(zhong)、外打9個(ge)(ge)硬(ying)度壓痕，取內、中(zhong)、外3個(ge)(ge)硬(ying)度讀數平均值(zhi)(zhi)作為(wei)一(yi)(yi)個(ge)(ge)硬(ying)度值(zhi)(zhi)，硬(ying)度值(zhi)(zhi)應大(da)于(yu)或等于(yu)按下(xia)面公式計(ji)算的硬(ying)度值(zhi)(zhi)。
對于不(bu)小(xiao)于90%馬(ma)氏體時的硬度值公式：HRC =58×w(C)+27
對于不小于50%馬氏體時的(de)硬度(du)值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管材常用的淬火方式
石油管(guan)材目(mu)前(qian)常(chang)用(yong)的淬火方(fang)式有以下幾(ji)種：
1. 浸(jin)入式固定(ding)內噴
鋼管置于淬(cui)(cui)(cui)火(huo)槽(cao)內(nei)(nei)(nei)的V型座上，一(yi)端由(you)壓頭壓緊，內(nei)(nei)(nei)噴(pen)嘴向管內(nei)(nei)(nei)噴(pen)入淬(cui)(cui)(cui)火(huo)介(jie)質，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)槽(cao)側面(mian)有一(yi)排(pai)噴(pen)管橫(heng)向噴(pen)出淬(cui)(cui)(cui)火(huo)介(jie)質，起(qi)到對槽(cao)內(nei)(nei)(nei)介(jie)質的攪(jiao)拌作用，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)結(jie)束后由(you)翻料鉤或提升鏈條將鋼管移出淬(cui)(cui)(cui)火(huo)槽(cao)，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后鋼管的彎曲及橢圓度較大；
2. 浸入式旋轉(zhuan)內噴(pen)
與浸入(ru)式固定內噴的區(qu)別在于鋼管淬火過程中始終(zhong)進(jin)行旋轉，其余大致相(xiang)同，淬火后鋼管的彎(wan)曲度及橢圓度較小(xiao)；
3. 旋轉式外淋內噴
鋼管(guan)(guan)(guan)淬火時置于旋(xuan)轉(zhuan)輪上，并由(you)(you)壓緊(jin)輪壓住進行旋(xuan)轉(zhuan)，鋼管(guan)(guan)(guan)上部由(you)(you)一排(pai)噴(pen)水(shui)管(guan)(guan)(guan)向管(guan)(guan)(guan)子(zi)表面噴(pen)水(shui)，在管(guan)(guan)(guan)子(zi)端部由(you)(you)一個噴(pen)嘴向管(guan)(guan)(guan)內噴(pen)水(shui)，冷卻結束后由(you)(you)出(chu)料機構使管(guan)(guan)(guan)子(zi)離(li)開(kai)淬火工(gong)位進入收集料架或收集鏈上，淬火后鋼管(guan)(guan)(guan)的彎曲度及橢圓(yuan)度較(jiao)小。
