一、石油管材淬(cui)火加(jia)熱(re)、保溫(wen)時間的確定
石(shi)油管材指(zhi)的(de)是套管、油管、管線管及鉆桿(gan)，為了達到標準所要求(qiu)的(de)綜(zong)合性能指(zhi)標，其(qi)中(zhong)較高強度的(de)鋼級均須進(jin)行(xing)調質處理，即(ji)淬火加回火。
保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)指(zhi)的是鋼(gang)(gang)管(guan)實(shi)際溫(wen)(wen)度(du)達到規(gui)定后保(bao)(bao)(bao)持的時(shi)間(jian)(jian)，我們知(zhi)道，鋼(gang)(gang)管(guan)加(jia)熱達到奧(ao)氏體化(hua)溫(wen)(wen)度(du)后，將發生奧(ao)氏體的形(xing)(xing)(xing)核、長(chang)大及(ji)均勻(yun)化(hua)這一過(guo)程。石(shi)油管(guan)材(cai)用(yong)鋼(gang)(gang)基本(ben)上都(dou)是中(zhong)、低(di)碳的合(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管(guan)的有(you)效厚度(du)（壁厚）較薄且均勻(yun)，淬(cui)火加(jia)熱時(shi)的保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)無(wu)須過(guo)多，但至(zhi)少要大于5分(fen)鐘。保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)的長(chang)短要根據(ju)鋼(gang)(gang)中(zhong)的合(he)金(jin)元素(su)種類(lei)及(ji)含(han)(han)量略作調整，例如(ru)，當鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)(han)有(you)V、Nb、Mo等強碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)(xing)(xing)成元素(su)時(shi)，應(ying)適當增(zeng)加(jia)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)，以(yi)利于碳化(hua)物(wu)(wu)的溶(rong)解，以(yi)達到充分(fen)發揮合(he)金(jin)元素(su)的作用(yong)。而鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)(han)有(you)非碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)(xing)(xing)成元素(su)或(huo)弱碳化(hua)物(wu)(wu)形(xing)(xing)(xing)成元素(su)時(shi)，如(ru)Ni、Si、Mn等時(shi)，就沒有(you)必要過(guo)多地增(zeng)加(jia)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)，否則將增(zeng)加(jia)鋼(gang)(gang)管(guan)的表(biao)(biao)面氧化(hua)，影響表(biao)(biao)面質量。
對于管端加厚(hou)(hou)的產品(pin)，如(ru)鉆桿、油管等，加厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)遠大于管體壁厚(hou)(hou)，在這(zhe)種情況下(xia)，加熱(re)及保(bao)溫(wen)時間應(ying)以加厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)作為(wei)有效厚(hou)(hou)度進行考(kao)慮。
二(er)、石油管材(cai)鋼種(zhong)的選擇
在石油(you)管(guan)材(cai)的(de)標(biao)準中(zhong)，對(dui)(dui)(dui)(dui)鋼種的(de)化學(xue)成分作(zuo)出了明(ming)確規定(ding)，其(qi)中(zhong)P、S含量是必(bi)須保(bao)證的(de)。對(dui)(dui)(dui)(dui)于低(di)鋼級(ji)產品，除(chu)P、S外，對(dui)(dui)(dui)(dui)其(qi)他元素(su)不作(zuo)規定(ding)；而(er)對(dui)(dui)(dui)(dui)高鋼級(ji)或有特(te)殊(shu)使用性能(neng)要(yao)(yao)求的(de)鋼級(ji)，不僅對(dui)(dui)(dui)(dui)P、S有較嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，對(dui)(dui)(dui)(dui)其(qi)他元素(su)也作(zuo)出了相應的(de)規定(ding)，列出有相應要(yao)(yao)求的(de)主要(yao)(yao)元素(su)包(bao)括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼(gang)級(ji)的(de)(de)產品，如套管(guan)(guan)及油(you)管(guan)(guan)中的(de)(de)H40、J55鋼(gang)級(ji)，采(cai)用中碳以Mn為主(zhu)合金元素的(de)(de)鋼(gang)種，軋態即可滿足標準要求；而管(guan)(guan)線管(guan)(guan)有焊接性(xing)能的(de)(de)限制，只能采(cai)用低碳Mn鋼(gang)或者再增加微(wei)量的(de)(de)Nb、V、Ti等(deng)元素，以改善鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)性(xing)能。
對于高(gao)鋼(gang)(gang)級的(de)(de)(de)產品，標準上就要(yao)(yao)求(qiu)以熱處理狀態交貨(huo)，在(zai)性(xing)(xing)能指標中，都包含(han)有(you)力學性(xing)(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)。有(you)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)級如C90、T95還要(yao)(yao)求(qiu)抗H,S應力腐(fu)蝕試驗(yan)(yan)，并(bing)對熱處理的(de)(de)(de)最低回火溫度有(you)要(yao)(yao)求(qiu)；標準中對鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)淬(cui)透性(xing)(xing)也作出了相應的(de)(de)(de)規(gui)定，如C90、T95鋼(gang)(gang)級，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)淬(cui)透性(xing)(xing)要(yao)(yao)求(qiu)淬(cui)火后的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小于90%;其他鋼(gang)(gang)級淬(cui)火后的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小于50%.根(gen)據這(zhe)些要(yao)(yao)求(qiu)，不(bu)同鋼(gang)(gang)種的(de)(de)(de)化學成分在(zai)滿足標準規(gui)定的(de)(de)(de)前提下，必須對元素的(de)(de)(de)選用(yong)及含(han)量(liang)進行調整，并(bing)通過(guo)試驗(yan)(yan)確定適用(yong)的(de)(de)(de)化學成分。
三、石油管材淬(cui)火的要求和判斷(duan)
高鋼級的(de)(de)石(shi)油管(guan)材產品均須調(diao)質(zhi)處(chu)理才(cai)能達到標準要(yao)求的(de)(de)性能要(yao)求，所(suo)謂調(diao)質(zhi)即淬(cui)火加(jia)高溫回火，得到回火索氏體組(zu)織，并(bing)具有綜合的(de)(de)性能組(zu)合。
淬(cui)(cui)火的(de)目的(de)在于(yu)獲(huo)得(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織，但在實際生產中，獲(huo)得(de)100%馬氏(shi)體(ti)(ti)是很難做(zuo)到。這樣，經高(gao)溫回(hui)火后(hou)可獲(huo)得(de)均勻的(de)索氏(shi)體(ti)(ti)，這一點對于(yu)高(gao)強度高(gao)韌性(xing)及抗硫(liu)化氫應力(li)腐蝕鋼(gang)級(ji)十分重要(yao)。在標準（API5CT)中對須調質處(chu)理的(de)鋼(gang)級(ji)均有淬(cui)(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)，其中，抗硫(liu)化氫的(de)C90、T95鋼(gang)級(ji)要(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小(xiao)于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)級(ji)的(de)淬(cui)(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)含(han)量不(bu)小(xiao)于(yu)50%。
在API5CT中(zhong)對馬(ma)氏體含(han)量(liang)的判斷(duan)用檢測硬(ying)度值(zhi)的方法進(jin)行(xing)判斷(duan)，從全長淬火(huo)的管子上取一(yi)個(ge)環型試樣，分為四個(ge)象(xiang)限，在每個(ge)象(xiang)限內沿壁厚的內、中(zhong)、外打9個(ge)硬(ying)度壓痕，取內、中(zhong)、外3個(ge)硬(ying)度讀數(shu)平均值(zhi)作(zuo)為一(yi)個(ge)硬(ying)度值(zhi)，硬(ying)度值(zhi)應大于或等于按下面(mian)公式計算的硬(ying)度值(zhi)。
對于(yu)(yu)不小于(yu)(yu)90%馬氏體時的硬(ying)度值公式：HRC =58×w(C)+27
對于不小于50%馬氏體(ti)時的硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四(si)、石(shi)油管材常用的淬火方式
石油(you)管材目前常用的(de)淬火方式有以下幾種：
1. 浸入式固定內噴(pen)
鋼管(guan)置于淬(cui)火槽內的V型(xing)座上，一端(duan)由壓頭壓緊，內噴(pen)嘴向管(guan)內噴(pen)入(ru)淬(cui)火介質(zhi)，淬(cui)火槽側面(mian)有一排噴(pen)管(guan)橫(heng)向噴(pen)出(chu)淬(cui)火介質(zhi)，起到對槽內介質(zhi)的攪拌作用，淬(cui)火結束(shu)后由翻料鉤或提升鏈條將鋼管(guan)移出(chu)淬(cui)火槽，淬(cui)火后鋼管(guan)的彎曲(qu)及橢圓度較(jiao)大；
2. 浸入式旋(xuan)轉內噴
與浸入式固定內噴的(de)區別在于鋼管淬(cui)火過程中(zhong)始終進行旋轉，其余大致相同，淬(cui)火后鋼管的(de)彎曲(qu)度(du)及橢圓度(du)較(jiao)小；
3. 旋轉式外淋內噴
鋼(gang)管(guan)淬火(huo)(huo)時置于旋(xuan)轉輪上，并由壓緊(jin)輪壓住(zhu)進行旋(xuan)轉，鋼(gang)管(guan)上部由一排噴(pen)(pen)水(shui)管(guan)向管(guan)子表面噴(pen)(pen)水(shui)，在管(guan)子端部由一個噴(pen)(pen)嘴向管(guan)內噴(pen)(pen)水(shui)，冷卻結束后(hou)由出料(liao)(liao)機構使管(guan)子離(li)開淬火(huo)(huo)工位進入收集(ji)料(liao)(liao)架或(huo)收集(ji)鏈上，淬火(huo)(huo)后(hou)鋼(gang)管(guan)的彎曲度(du)及(ji)橢(tuo)圓(yuan)度(du)較小。
