一、石油(you)管材(cai)淬火(huo)加熱、保溫時間的(de)確定
石油管材指(zhi)的(de)是套管、油管、管線管及鉆桿(gan)，為(wei)了(le)達(da)到標(biao)準所要求(qiu)的(de)綜合(he)性(xing)能指(zhi)標(biao)，其中較高強(qiang)度的(de)鋼級均須進(jin)行調質(zhi)處理，即淬(cui)火(huo)加回火(huo)。
保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)指的(de)(de)(de)(de)是鋼(gang)(gang)管實際溫(wen)度(du)達(da)到規定后(hou)保(bao)持的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)，我們知(zhi)道，鋼(gang)(gang)管加熱達(da)到奧(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)后(hou)，將發(fa)(fa)生奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)形(xing)核、長(chang)大及(ji)均勻(yun)化(hua)(hua)這(zhe)一過程。石油管材用(yong)鋼(gang)(gang)基本上都(dou)是中(zhong)、低碳(tan)的(de)(de)(de)(de)合金結構鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)有(you)效厚度(du)（壁厚）較薄且均勻(yun)，淬火加熱時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)無須(xu)過多，但(dan)至少要大于(yu)5分鐘(zhong)。保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)長(chang)短(duan)要根(gen)據鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)合金元素種(zhong)類及(ji)含(han)量略作調整(zheng)，例如，當(dang)鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)有(you)V、Nb、Mo等(deng)強(qiang)碳(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)(cheng)元素時(shi)(shi)，應適當(dang)增(zeng)加保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)，以(yi)(yi)利于(yu)碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)溶解，以(yi)(yi)達(da)到充分發(fa)(fa)揮合金元素的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。而鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)有(you)非(fei)碳(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)(cheng)元素或(huo)弱(ruo)碳(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)(cheng)元素時(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等(deng)時(shi)(shi)，就沒有(you)必要過多地增(zeng)加保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)，否則將增(zeng)加鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)表面氧化(hua)(hua)，影響表面質量。
對于(yu)(yu)管端加(jia)厚(hou)的(de)產品，如(ru)鉆桿、油管等，加(jia)厚(hou)處的(de)壁厚(hou)遠大于(yu)(yu)管體壁厚(hou)，在這種情況下，加(jia)熱及(ji)保溫時間應以加(jia)厚(hou)處的(de)壁厚(hou)作(zuo)為有(you)效厚(hou)度進行考慮。
二、石(shi)油管(guan)材鋼種的選擇
在石(shi)油管材的標準中(zhong)，對鋼種的化學成分作出了明(ming)確規定(ding)，其(qi)中(zhong)P、S含量是(shi)必(bi)須保(bao)證的。對于(yu)低(di)鋼級(ji)產品，除P、S外，對其(qi)他(ta)元素(su)不作規定(ding)；而(er)對高鋼級(ji)或有(you)特(te)殊使(shi)用性(xing)能要(yao)求(qiu)(qiu)的鋼級(ji)，不僅對P、S有(you)較嚴格的要(yao)求(qiu)(qiu)，對其(qi)他(ta)元素(su)也作出了相(xiang)應(ying)的規定(ding)，列出有(you)相(xiang)應(ying)要(yao)求(qiu)(qiu)的主要(yao)元素(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等(deng)。
對于低鋼級的(de)產品(pin)，如套管(guan)及油管(guan)中(zhong)的(de)H40、J55鋼級，采用(yong)中(zhong)碳(tan)以(yi)Mn為主合(he)金元(yuan)素的(de)鋼種，軋態(tai)即(ji)可(ke)滿(man)足(zu)標準要(yao)求；而管(guan)線管(guan)有焊接性(xing)能的(de)限制，只能采用(yong)低碳(tan)Mn鋼或者再增(zeng)加微(wei)量的(de)Nb、V、Ti等元(yuan)素，以(yi)改善鋼管(guan)的(de)性(xing)能。
對于(yu)高鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)產(chan)品，標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)上就(jiu)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)以熱處理狀態(tai)交貨，在性能(neng)指標(biao)(biao)中，都包含(han)(han)(han)有力學性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。有的(de)鋼(gang)(gang)級(ji)如(ru)C90、T95還要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)抗H,S應(ying)力腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗，并對熱處理的(de)最低回火溫度(du)有要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)中對鋼(gang)(gang)的(de)淬透(tou)性也作出(chu)了(le)相應(ying)的(de)規(gui)定，如(ru)C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)，鋼(gang)(gang)的(de)淬透(tou)性要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)淬火后的(de)馬(ma)氏體含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)小于(yu)90%;其(qi)他鋼(gang)(gang)級(ji)淬火后的(de)馬(ma)氏體含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)小于(yu)50%.根據(ju)這些要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，不(bu)(bu)同(tong)鋼(gang)(gang)種(zhong)的(de)化學成分(fen)(fen)在滿足標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定的(de)前提(ti)下，必須對元素的(de)選用及(ji)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)(liang)進行(xing)調整，并通(tong)過試(shi)驗確(que)定適用的(de)化學成分(fen)(fen)。
三、石油管(guan)材淬(cui)火的要(yao)求和判斷(duan)
高鋼(gang)級的(de)石油管材產品均須調(diao)質處(chu)理才能達到(dao)標準要求(qiu)的(de)性能要求(qiu)，所謂調(diao)質即淬火(huo)加高溫回(hui)火(huo)，得(de)到(dao)回(hui)火(huo)索氏體組織(zhi)，并具有綜合的(de)性能組合。
淬火的(de)目的(de)在(zai)于(yu)獲得馬(ma)氏體(ti)組織(zhi)，但(dan)在(zai)實際生產中(zhong)(zhong)，獲得100%馬(ma)氏體(ti)是很難(nan)做到。這樣，經(jing)高(gao)溫回火后(hou)可(ke)獲得均(jun)勻的(de)索(suo)氏體(ti)，這一點對于(yu)高(gao)強(qiang)度高(gao)韌性(xing)(xing)及抗硫化氫(qing)應力腐蝕鋼級(ji)(ji)(ji)十分(fen)重(zhong)要。在(zai)標準（API5CT)中(zhong)(zhong)對須調質(zhi)處理的(de)鋼級(ji)(ji)(ji)均(jun)有淬透(tou)性(xing)(xing)要求(qiu)，其中(zhong)(zhong)，抗硫化氫(qing)的(de)C90、T95鋼級(ji)(ji)(ji)要求(qiu)淬火后(hou)的(de)馬(ma)氏體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小(xiao)于(yu)90%;其他鋼級(ji)(ji)(ji)的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)要求(qiu)淬火后(hou)的(de)馬(ma)氏體(ti)含(han)量(liang)不(bu)小(xiao)于(yu)50%。
在API5CT中(zhong)(zhong)對(dui)馬氏體含(han)量(liang)的判(pan)(pan)斷用檢測硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)的方法(fa)進行判(pan)(pan)斷，從全長(chang)淬火的管(guan)子(zi)上(shang)取一個環(huan)型試樣，分(fen)為四個象限，在每個象限內(nei)沿壁(bi)厚(hou)的內(nei)、中(zhong)(zhong)、外(wai)打9個硬度(du)(du)壓痕(hen)，取內(nei)、中(zhong)(zhong)、外(wai)3個硬度(du)(du)讀數平均值(zhi)(zhi)作為一個硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)，硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)應(ying)大(da)于或等于按下面公(gong)式(shi)計算的硬度(du)(du)值(zhi)(zhi)。
對于(yu)(yu)不小于(yu)(yu)90%馬氏體(ti)時的硬度(du)值公式：HRC =58×w(C)+27
對于不小(xiao)于50%馬氏體時(shi)的硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四(si)、石油管材常用的淬(cui)火方式
石油管材目前常用的淬(cui)火方式有以(yi)下幾種：
1. 浸入式固(gu)定(ding)內(nei)噴
鋼(gang)管(guan)置于淬(cui)火槽(cao)內(nei)的(de)V型(xing)座上，一端由壓(ya)頭壓(ya)緊(jin)，內(nei)噴嘴向(xiang)管(guan)內(nei)噴入淬(cui)火介(jie)(jie)質(zhi)，淬(cui)火槽(cao)側面有一排噴管(guan)橫(heng)向(xiang)噴出(chu)淬(cui)火介(jie)(jie)質(zhi)，起到對槽(cao)內(nei)介(jie)(jie)質(zhi)的(de)攪(jiao)拌作用(yong)，淬(cui)火結束后(hou)由翻(fan)料鉤(gou)或提升鏈條(tiao)將(jiang)鋼(gang)管(guan)移(yi)出(chu)淬(cui)火槽(cao)，淬(cui)火后(hou)鋼(gang)管(guan)的(de)彎曲及橢(tuo)圓度較大；
2. 浸入式旋轉內(nei)噴
與浸入式固定(ding)內噴的(de)區(qu)別在于鋼管淬火過程中始終進行(xing)旋轉，其余大致(zhi)相同(tong)，淬火后鋼管的(de)彎曲(qu)度及橢圓(yuan)度較小；
3. 旋(xuan)轉式外淋內噴
鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)淬火(huo)時(shi)置(zhi)于旋轉(zhuan)輪上(shang)，并由(you)壓緊輪壓住進(jin)行旋轉(zhuan)，鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)上(shang)部由(you)一(yi)排噴水管(guan)(guan)(guan)(guan)向(xiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)表面(mian)噴水，在管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)端部由(you)一(yi)個噴嘴向(xiang)管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)噴水，冷卻結(jie)束后(hou)由(you)出(chu)料機構使管(guan)(guan)(guan)(guan)子(zi)離(li)開淬火(huo)工位進(jin)入收集料架或收集鏈上(shang)，淬火(huo)后(hou)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)彎(wan)曲度及橢圓度較小。
