一(yi)、石油管材淬火加熱、保(bao)溫時間的確(que)定
石(shi)油管(guan)(guan)(guan)材指的(de)是套管(guan)(guan)(guan)、油管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)(guan)及(ji)鉆桿(gan)，為了達(da)到(dao)標準所要求的(de)綜合性能指標，其中較高強度(du)的(de)鋼級(ji)均須進行調質處理(li)，即淬(cui)火加(jia)回火。
保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)指的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)實(shi)際溫(wen)度(du)達到規(gui)定后保持(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，我(wo)們知道(dao)，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)加(jia)熱達到奧氏體化(hua)(hua)溫(wen)度(du)后，將發(fa)生奧氏體的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)核、長大及均勻化(hua)(hua)這(zhe)一過(guo)程。石油管(guan)(guan)材用鋼(gang)(gang)(gang)基本上都(dou)是(shi)中(zhong)、低碳的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效厚度(du)（壁厚）較薄且(qie)均勻，淬火(huo)加(jia)熱時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)無(wu)須過(guo)多，但至少(shao)要(yao)大于(yu)5分鐘。保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)長短要(yao)根據鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金元(yuan)素(su)種類(lei)及含量略(lve)作調整，例(li)如，當鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)含有(you)V、Nb、Mo等強(qiang)碳化(hua)(hua)物(wu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，應(ying)適(shi)當增加(jia)保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，以(yi)利于(yu)碳化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)溶解，以(yi)達到充分發(fa)揮(hui)合(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)作用。而鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)含有(you)非碳化(hua)(hua)物(wu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)或弱碳化(hua)(hua)物(wu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)(shi)(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等時(shi)(shi)(shi)(shi)，就沒有(you)必(bi)要(yao)過(guo)多地增加(jia)保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)，否則將增加(jia)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)氧化(hua)(hua)，影(ying)響表(biao)面(mian)質量。
對于(yu)管端加厚(hou)的(de)產品(pin)，如鉆桿、油管等，加厚(hou)處的(de)壁厚(hou)遠大于(yu)管體壁厚(hou)，在(zai)這種情況下，加熱及保(bao)溫時(shi)間(jian)應以加厚(hou)處的(de)壁厚(hou)作為有效厚(hou)度進行考慮。
二、石(shi)油管材鋼種的(de)選擇
在石油管(guan)材的(de)(de)標準中(zhong)，對鋼種(zhong)的(de)(de)化學成分(fen)作出了(le)(le)明確規(gui)定，其(qi)中(zhong)P、S含量是必須保證的(de)(de)。對于低鋼級產品，除P、S外，對其(qi)他(ta)元(yuan)素(su)不作規(gui)定；而對高鋼級或有特殊使用(yong)性能(neng)要求的(de)(de)鋼級，不僅對P、S有較嚴格的(de)(de)要求，對其(qi)他(ta)元(yuan)素(su)也作出了(le)(le)相應(ying)的(de)(de)規(gui)定，列出有相應(ying)要求的(de)(de)主要元(yuan)素(su)包括(kuo)：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼級(ji)(ji)的產品，如套管及(ji)油管中的H40、J55鋼級(ji)(ji)，采(cai)用中碳以Mn為主合金元(yuan)(yuan)素的鋼種，軋態即可滿足標準要求；而管線管有焊接性(xing)能(neng)(neng)(neng)的限制，只(zhi)能(neng)(neng)(neng)采(cai)用低碳Mn鋼或者(zhe)再增加(jia)微量(liang)的Nb、V、Ti等元(yuan)(yuan)素，以改善鋼管的性(xing)能(neng)(neng)(neng)。
對于(yu)高鋼(gang)級的(de)(de)(de)產品，標(biao)準上就要(yao)求(qiu)(qiu)以熱(re)處(chu)理狀態交貨，在性能指標(biao)中(zhong)(zhong)，都包含有(you)(you)力學(xue)(xue)性能要(yao)求(qiu)(qiu)。有(you)(you)的(de)(de)(de)鋼(gang)級如(ru)C90、T95還要(yao)求(qiu)(qiu)抗(kang)H,S應力腐蝕試驗，并對熱(re)處(chu)理的(de)(de)(de)最低回火溫度(du)有(you)(you)要(yao)求(qiu)(qiu)；標(biao)準中(zhong)(zhong)對鋼(gang)的(de)(de)(de)淬透性也(ye)作出了相(xiang)應的(de)(de)(de)規定，如(ru)C90、T95鋼(gang)級，鋼(gang)的(de)(de)(de)淬透性要(yao)求(qiu)(qiu)淬火后的(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)含量不小(xiao)于(yu)90%;其(qi)他(ta)鋼(gang)級淬火后的(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)含量不小(xiao)于(yu)50%.根據這些要(yao)求(qiu)(qiu)，不同鋼(gang)種的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)在滿足(zu)標(biao)準規定的(de)(de)(de)前提下(xia)，必須對元素的(de)(de)(de)選用及(ji)含量進行調整，并通過試驗確定適用的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)。
三(san)、石油管材淬火的要求和判斷
高(gao)鋼級(ji)的石油(you)管材(cai)產品均須調質處理才能(neng)達到(dao)標(biao)準(zhun)要求(qiu)的性(xing)能(neng)要求(qiu)，所謂調質即淬火(huo)加高(gao)溫回火(huo)，得(de)到(dao)回火(huo)索氏體組織，并具有(you)綜合的性(xing)能(neng)組合。
淬(cui)火(huo)(huo)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)在(zai)(zai)(zai)于(yu)獲(huo)得(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組織，但在(zai)(zai)(zai)實際生產中，獲(huo)得(de)100%馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)是很難做到。這樣，經(jing)高(gao)溫回(hui)火(huo)(huo)后(hou)可獲(huo)得(de)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)索(suo)氏(shi)(shi)體(ti)，這一點對于(yu)高(gao)強(qiang)度高(gao)韌性(xing)及抗硫化氫(qing)應力腐蝕(shi)鋼(gang)(gang)級(ji)十分重要(yao)。在(zai)(zai)(zai)標(biao)準（API5CT)中對須調(diao)質處理的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)級(ji)均(jun)有淬(cui)透性(xing)要(yao)求，其中，抗硫化氫(qing)的(de)(de)(de)C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)要(yao)求淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)含量不小(xiao)于(yu)90%;其他鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)(de)(de)淬(cui)透性(xing)要(yao)求淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)含量不小(xiao)于(yu)50%。
在API5CT中對馬氏體含量的(de)判(pan)斷(duan)用檢測硬(ying)度值的(de)方法(fa)進行判(pan)斷(duan)，從全長淬(cui)火的(de)管子上取一個(ge)(ge)(ge)環(huan)型試樣，分(fen)為四(si)個(ge)(ge)(ge)象(xiang)限，在每(mei)個(ge)(ge)(ge)象(xiang)限內沿壁厚的(de)內、中、外打9個(ge)(ge)(ge)硬(ying)度壓痕，取內、中、外3個(ge)(ge)(ge)硬(ying)度讀數平(ping)均值作為一個(ge)(ge)(ge)硬(ying)度值，硬(ying)度值應大于或等于按(an)下面公式計算的(de)硬(ying)度值。
對于不小(xiao)于90%馬氏(shi)體時(shi)的硬(ying)度值公式：HRC =58×w(C)+27
對(dui)于(yu)不小于(yu)50%馬氏體時的硬度值(zhi)公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管材常用的淬火方式
石油(you)管材目前常用的淬(cui)火(huo)方式(shi)有以下幾種：
1. 浸入式固定內噴
鋼(gang)管置于淬(cui)火(huo)槽(cao)內的(de)V型座(zuo)上，一端由壓(ya)頭壓(ya)緊，內噴(pen)(pen)嘴向(xiang)管內噴(pen)(pen)入淬(cui)火(huo)介質(zhi)，淬(cui)火(huo)槽(cao)側面有一排(pai)噴(pen)(pen)管橫向(xiang)噴(pen)(pen)出淬(cui)火(huo)介質(zhi)，起到對(dui)槽(cao)內介質(zhi)的(de)攪拌(ban)作用，淬(cui)火(huo)結束后由翻(fan)料鉤(gou)或提升鏈條將鋼(gang)管移(yi)出淬(cui)火(huo)槽(cao)，淬(cui)火(huo)后鋼(gang)管的(de)彎曲及橢圓度(du)較大；
2. 浸入式旋轉內噴
與浸入式固定內噴的(de)區別在于鋼(gang)(gang)管淬火過程(cheng)中始終(zhong)進行旋轉，其余大致相同，淬火后(hou)鋼(gang)(gang)管的(de)彎曲度(du)及橢圓度(du)較小；
3. 旋(xuan)轉式外淋內噴(pen)
鋼(gang)管淬(cui)火(huo)時(shi)置于(yu)旋(xuan)轉輪上(shang)，并(bing)由(you)壓緊(jin)輪壓住進(jin)行旋(xuan)轉，鋼(gang)管上(shang)部由(you)一(yi)排噴(pen)水管向管子表面噴(pen)水，在管子端部由(you)一(yi)個噴(pen)嘴向管內噴(pen)水，冷卻(que)結束后由(you)出料機構使管子離開(kai)淬(cui)火(huo)工(gong)位進(jin)入收集(ji)料架或(huo)收集(ji)鏈上(shang)，淬(cui)火(huo)后鋼(gang)管的彎曲(qu)度及橢圓度較小。
