一、石(shi)油管(guan)材淬火加熱、保溫時間(jian)的確(que)定
石油管(guan)材指的是套管(guan)、油管(guan)、管(guan)線(xian)管(guan)及鉆桿，為了(le)達到標準所要求的綜合性(xing)能指標，其中(zhong)較高強度(du)的鋼級(ji)均須進行調質處理，即淬火加(jia)回火。
保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間指的(de)是鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)實際溫(wen)(wen)度(du)(du)達到(dao)規定后保(bao)持(chi)的(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間，我們知(zhi)道，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)加熱(re)達到(dao)奧氏(shi)體化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)后，將發生(sheng)奧氏(shi)體的(de)形(xing)核、長(chang)大及(ji)均勻化(hua)(hua)這一過程。石油(you)管(guan)(guan)(guan)材用鋼(gang)(gang)(gang)(gang)基本上都是中(zhong)(zhong)、低碳的(de)合(he)金結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)有(you)效厚(hou)度(du)(du)（壁厚(hou)）較(jiao)薄且均勻，淬火加熱(re)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間無須過多，但(dan)至(zhi)少(shao)要大于5分(fen)(fen)鐘。保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間的(de)長(chang)短(duan)要根據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)合(he)金元素種(zhong)類及(ji)含(han)量略作調整，例如，當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)V、Nb、Mo等(deng)強(qiang)碳化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，應適當(dang)增(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間，以(yi)利于碳化(hua)(hua)物的(de)溶解，以(yi)達到(dao)充(chong)分(fen)(fen)發揮合(he)金元素的(de)作用。而(er)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)非(fei)碳化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素或弱碳化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，如Ni、Si、Mn等(deng)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，就沒有(you)必要過多地增(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間，否則將增(zeng)加鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)表(biao)面氧化(hua)(hua)，影(ying)響表(biao)面質量。
對于管(guan)端加(jia)(jia)厚(hou)的產(chan)品(pin)，如鉆桿、油(you)管(guan)等(deng)，加(jia)(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)遠大(da)于管(guan)體壁(bi)厚(hou)，在這(zhe)種(zhong)情況下(xia)，加(jia)(jia)熱及保溫時(shi)間應以加(jia)(jia)厚(hou)處的壁(bi)厚(hou)作(zuo)為有效厚(hou)度(du)進行考慮。
二、石(shi)油管材(cai)鋼種的(de)選(xuan)擇
在石(shi)油管材的(de)標準中，對(dui)鋼(gang)種的(de)化學成(cheng)分作(zuo)(zuo)(zuo)出了明確(que)規(gui)定(ding)(ding)(ding)，其中P、S含量是必須保證的(de)。對(dui)于(yu)低鋼(gang)級產品，除P、S外，對(dui)其他元(yuan)素不(bu)作(zuo)(zuo)(zuo)規(gui)定(ding)(ding)(ding)；而對(dui)高鋼(gang)級或有特殊使用性能(neng)要(yao)求的(de)鋼(gang)級，不(bu)僅(jin)對(dui)P、S有較嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求，對(dui)其他元(yuan)素也作(zuo)(zuo)(zuo)出了相(xiang)應的(de)規(gui)定(ding)(ding)(ding)，列(lie)出有相(xiang)應要(yao)求的(de)主(zhu)要(yao)元(yuan)素包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于低鋼(gang)(gang)級(ji)的(de)產品，如套(tao)管(guan)及油管(guan)中(zhong)的(de)H40、J55鋼(gang)(gang)級(ji)，采用(yong)(yong)中(zhong)碳以Mn為主合(he)金元素(su)的(de)鋼(gang)(gang)種，軋態即可滿足標(biao)準要求；而管(guan)線(xian)管(guan)有焊接性能(neng)(neng)的(de)限制(zhi)，只能(neng)(neng)采用(yong)(yong)低碳Mn鋼(gang)(gang)或者再增加(jia)微量的(de)Nb、V、Ti等元素(su)，以改善鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)性能(neng)(neng)。
對(dui)(dui)(dui)于(yu)高鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)的(de)(de)產品，標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)上就要求(qiu)(qiu)(qiu)以熱(re)處(chu)理狀態(tai)交貨(huo)，在(zai)性能指(zhi)標(biao)(biao)中，都包含(han)(han)有力學性能要求(qiu)(qiu)(qiu)。有的(de)(de)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)如(ru)C90、T95還要求(qiu)(qiu)(qiu)抗H,S應力腐蝕試驗(yan)，并(bing)對(dui)(dui)(dui)熱(re)處(chu)理的(de)(de)最低(di)回火(huo)溫度有要求(qiu)(qiu)(qiu)；標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)中對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)透(tou)性也(ye)作出(chu)了相應的(de)(de)規(gui)定，如(ru)C90、T95鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)淬(cui)透(tou)性要求(qiu)(qiu)(qiu)淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏體(ti)含(han)(han)量不小于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)(gang)級(ji)(ji)淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏體(ti)含(han)(han)量不小于(yu)50%.根據這些要求(qiu)(qiu)(qiu)，不同鋼(gang)(gang)種的(de)(de)化學成分在(zai)滿(man)足標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定的(de)(de)前提(ti)下，必須對(dui)(dui)(dui)元素的(de)(de)選用及(ji)含(han)(han)量進行調整，并(bing)通過(guo)試驗(yan)確定適用的(de)(de)化學成分。
三、石油管材淬火的(de)要(yao)求和判斷(duan)
高(gao)鋼級的(de)石(shi)油(you)管材產品均須調質(zhi)處(chu)理才能(neng)達到標準要求的(de)性(xing)能(neng)要求，所(suo)謂調質(zhi)即淬(cui)火(huo)(huo)加高(gao)溫回火(huo)(huo)，得(de)到回火(huo)(huo)索氏體組(zu)織，并具有綜合的(de)性(xing)能(neng)組(zu)合。
淬(cui)火(huo)(huo)(huo)的目的在(zai)于(yu)獲得(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織，但在(zai)實(shi)際生(sheng)產中，獲得(de)100%馬(ma)氏(shi)體(ti)是很難做到。這樣，經高溫(wen)回火(huo)(huo)(huo)后可獲得(de)均勻的索氏(shi)體(ti)，這一點對于(yu)高強度高韌性及抗硫化(hua)氫(qing)應力(li)腐蝕(shi)鋼級十分(fen)重要(yao)。在(zai)標(biao)準（API5CT)中對須調質處理的鋼級均有淬(cui)透性要(yao)求(qiu)(qiu)，其中，抗硫化(hua)氫(qing)的C90、T95鋼級要(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后的馬(ma)氏(shi)體(ti)含量不小于(yu)90%;其他(ta)鋼級的淬(cui)透性要(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后的馬(ma)氏(shi)體(ti)含量不小于(yu)50%。
在(zai)API5CT中(zhong)對馬氏體含量(liang)的(de)判(pan)斷用檢測硬度(du)值(zhi)的(de)方(fang)法進行判(pan)斷，從全長淬火(huo)的(de)管子上取一個(ge)(ge)環型試樣(yang)，分為(wei)四(si)個(ge)(ge)象限(xian)(xian)，在(zai)每個(ge)(ge)象限(xian)(xian)內(nei)沿壁厚的(de)內(nei)、中(zhong)、外打(da)9個(ge)(ge)硬度(du)壓痕，取內(nei)、中(zhong)、外3個(ge)(ge)硬度(du)讀數(shu)平均值(zhi)作為(wei)一個(ge)(ge)硬度(du)值(zhi)，硬度(du)值(zhi)應大(da)于或等(deng)于按下(xia)面(mian)公式計算的(de)硬度(du)值(zhi)。
對于(yu)不(bu)小于(yu)90%馬氏體時的硬度值(zhi)公(gong)式：HRC =58×w(C)+27
對于不小(xiao)于50%馬氏體時的硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油(you)管材常(chang)用的淬火方式
石油管材目(mu)前常用的淬火方(fang)式(shi)有以下幾種：
1. 浸入式固定(ding)內噴
鋼管置于淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)(cao)(cao)內(nei)的(de)V型座上，一(yi)端由(you)壓(ya)(ya)頭壓(ya)(ya)緊，內(nei)噴(pen)(pen)嘴向管內(nei)噴(pen)(pen)入(ru)淬(cui)火(huo)(huo)介質，淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)(cao)(cao)側面有一(yi)排(pai)噴(pen)(pen)管橫向噴(pen)(pen)出淬(cui)火(huo)(huo)介質，起到對槽(cao)(cao)(cao)內(nei)介質的(de)攪拌(ban)作用，淬(cui)火(huo)(huo)結束后由(you)翻料鉤或(huo)提升鏈條將鋼管移出淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)(cao)(cao)，淬(cui)火(huo)(huo)后鋼管的(de)彎曲及橢圓度較大；
2. 浸(jin)入(ru)式旋轉內噴
與浸(jin)入式(shi)固定內噴(pen)的區別在于鋼管淬火過程中始終進行旋(xuan)轉，其余大致相同(tong)，淬火后(hou)鋼管的彎曲(qu)度及橢圓(yuan)度較小(xiao)；
3. 旋(xuan)轉式外淋內噴(pen)
鋼管(guan)淬火時(shi)置于旋(xuan)轉輪(lun)上，并由(you)壓(ya)緊輪(lun)壓(ya)住進行旋(xuan)轉，鋼管(guan)上部(bu)由(you)一(yi)排噴(pen)(pen)水管(guan)向管(guan)子表面噴(pen)(pen)水，在管(guan)子端部(bu)由(you)一(yi)個噴(pen)(pen)嘴向管(guan)內噴(pen)(pen)水，冷卻結束后(hou)由(you)出(chu)料(liao)機構(gou)使管(guan)子離開淬火工(gong)位進入收集料(liao)架或收集鏈上，淬火后(hou)鋼管(guan)的彎曲(qu)度及橢圓度較(jiao)小。
