一、石油管材淬火加(jia)熱、保溫時間的(de)確定
石油(you)管(guan)(guan)材指的(de)是套管(guan)(guan)、油(you)管(guan)(guan)、管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)及鉆桿(gan)，為了(le)達(da)到標(biao)準所要求的(de)綜合性能指標(biao)，其中較高強度(du)的(de)鋼級(ji)均須(xu)進行(xing)調(diao)質處(chu)理，即淬火(huo)加回火(huo)。
保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)指的(de)(de)是(shi)鋼(gang)(gang)管實(shi)際溫(wen)(wen)度(du)達(da)(da)到(dao)規(gui)定后保(bao)持的(de)(de)時(shi)間(jian)，我們知道，鋼(gang)(gang)管加熱達(da)(da)到(dao)奧氏(shi)體化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)后，將發生奧氏(shi)體的(de)(de)形核(he)、長大(da)及(ji)均勻化(hua)(hua)這(zhe)一過(guo)程。石(shi)油管材(cai)用(yong)鋼(gang)(gang)基本上都(dou)是(shi)中(zhong)、低碳的(de)(de)合金結構鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管的(de)(de)有效(xiao)厚(hou)(hou)度(du)（壁(bi)厚(hou)(hou)）較薄且均勻，淬火加熱時(shi)的(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)無須過(guo)多(duo)，但(dan)至(zhi)少要大(da)于5分鐘。保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)的(de)(de)長短要根(gen)據鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)合金元(yuan)素(su)種(zhong)類及(ji)含(han)量略作調整，例(li)如，當鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)有V、Nb、Mo等強碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)，應適當增(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)，以(yi)利于碳化(hua)(hua)物的(de)(de)溶(rong)解，以(yi)達(da)(da)到(dao)充分發揮合金元(yuan)素(su)的(de)(de)作用(yong)。而(er)鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)有非碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)或弱(ruo)碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元(yuan)素(su)時(shi)，如Ni、Si、Mn等時(shi)，就(jiu)沒有必(bi)要過(guo)多(duo)地增(zeng)加保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)，否則將增(zeng)加鋼(gang)(gang)管的(de)(de)表(biao)(biao)面氧(yang)化(hua)(hua)，影響表(biao)(biao)面質量。
對(dui)于(yu)管端加(jia)厚(hou)的(de)產品，如(ru)鉆桿、油管等(deng)，加(jia)厚(hou)處的(de)壁(bi)厚(hou)遠大(da)于(yu)管體壁(bi)厚(hou)，在(zai)這種情(qing)況下(xia)，加(jia)熱及保溫時(shi)間應以加(jia)厚(hou)處的(de)壁(bi)厚(hou)作為有效厚(hou)度進行考慮。
二、石油管材(cai)鋼種的選擇
在石油管材的(de)標準中，對(dui)鋼種的(de)化學成分作出(chu)了明確(que)規(gui)定(ding)(ding)，其(qi)中P、S含量是(shi)必須保證的(de)。對(dui)于低(di)鋼級產品(pin)，除P、S外，對(dui)其(qi)他元素(su)(su)不作規(gui)定(ding)(ding)；而(er)對(dui)高鋼級或有特殊使用性能要(yao)(yao)求的(de)鋼級，不僅(jin)對(dui)P、S有較嚴格的(de)要(yao)(yao)求，對(dui)其(qi)他元素(su)(su)也作出(chu)了相(xiang)應(ying)的(de)規(gui)定(ding)(ding)，列出(chu)有相(xiang)應(ying)要(yao)(yao)求的(de)主(zhu)要(yao)(yao)元素(su)(su)包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等(deng)。
對于低(di)鋼級的(de)(de)產品(pin)，如套管及油管中的(de)(de)H40、J55鋼級，采用(yong)中碳(tan)以Mn為主(zhu)合金元素(su)的(de)(de)鋼種，軋態即可(ke)滿足標準要求；而管線管有焊接性能的(de)(de)限制，只能采用(yong)低(di)碳(tan)Mn鋼或者再增加微量(liang)的(de)(de)Nb、V、Ti等(deng)元素(su)，以改善鋼管的(de)(de)性能。
對(dui)于(yu)高鋼(gang)級的(de)(de)(de)(de)產品(pin)，標(biao)準(zhun)上就要求(qiu)以熱處理(li)狀(zhuang)態交貨，在性能(neng)指標(biao)中(zhong)，都(dou)包含有(you)力(li)學性能(neng)要求(qiu)。有(you)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)級如(ru)C90、T95還(huan)要求(qiu)抗H,S應力(li)腐蝕(shi)試(shi)驗，并對(dui)熱處理(li)的(de)(de)(de)(de)最低回火溫度有(you)要求(qiu)；標(biao)準(zhun)中(zhong)對(dui)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)淬透(tou)性也作出了相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)規定(ding)，如(ru)C90、T95鋼(gang)級，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)淬透(tou)性要求(qiu)淬火后的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體含量不小于(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)級淬火后的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體含量不小于(yu)50%.根據這(zhe)些要求(qiu)，不同(tong)鋼(gang)種的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)在滿足(zu)標(biao)準(zhun)規定(ding)的(de)(de)(de)(de)前(qian)提下，必須(xu)對(dui)元素的(de)(de)(de)(de)選用(yong)及(ji)含量進(jin)行(xing)調(diao)整，并通過試(shi)驗確定(ding)適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)。
三、石油(you)管材淬火的要求和判(pan)斷
高鋼級(ji)的(de)石油管材產品均須(xu)調質處(chu)理才能達到標準要求的(de)性能要求，所謂調質即淬火加(jia)高溫回(hui)火，得到回(hui)火索氏體組(zu)織，并具有綜合(he)的(de)性能組(zu)合(he)。
淬(cui)火的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)在(zai)于(yu)獲(huo)得馬氏(shi)體(ti)組(zu)織，但在(zai)實際生產(chan)中，獲(huo)得100%馬氏(shi)體(ti)是(shi)很(hen)難(nan)做到。這樣，經高(gao)溫回火后可獲(huo)得均勻的(de)(de)(de)索氏(shi)體(ti)，這一點對于(yu)高(gao)強度高(gao)韌性(xing)及(ji)抗硫化氫(qing)(qing)應力腐蝕鋼(gang)級(ji)(ji)(ji)十分重要(yao)。在(zai)標準（API5CT)中對須調質(zhi)處理的(de)(de)(de)鋼(gang)級(ji)(ji)(ji)均有淬(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)，其(qi)中，抗硫化氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)C90、T95鋼(gang)級(ji)(ji)(ji)要(yao)求(qiu)淬(cui)火后的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含量不小于(yu)90%;其(qi)他鋼(gang)級(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)淬(cui)透性(xing)要(yao)求(qiu)淬(cui)火后的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含量不小于(yu)50%。
在API5CT中(zhong)對馬氏體含量的判(pan)斷(duan)用檢測(ce)硬(ying)(ying)度(du)值的方法進行(xing)判(pan)斷(duan)，從全長淬火的管(guan)子上取(qu)一(yi)個環型試樣，分為(wei)四(si)個象限(xian)，在每個象限(xian)內(nei)(nei)沿壁厚的內(nei)(nei)、中(zhong)、外(wai)打9個硬(ying)(ying)度(du)壓痕，取(qu)內(nei)(nei)、中(zhong)、外(wai)3個硬(ying)(ying)度(du)讀數平(ping)均值作(zuo)為(wei)一(yi)個硬(ying)(ying)度(du)值，硬(ying)(ying)度(du)值應大(da)于或等(deng)于按下面公式計算(suan)的硬(ying)(ying)度(du)值。
對于不小于90%馬氏體時的硬度值公式：HRC =58×w(C)+27
對于不小于50%馬(ma)氏(shi)體時的硬度值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油(you)管(guan)材常用的淬火方(fang)式
石油管材目前常用的淬火方式(shi)有以(yi)下幾種(zhong)：
1. 浸入式固定內噴
鋼(gang)管(guan)置(zhi)于淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)內(nei)(nei)的V型座(zuo)上，一(yi)端由(you)壓頭壓緊，內(nei)(nei)噴嘴向管(guan)內(nei)(nei)噴入淬(cui)火(huo)(huo)介(jie)(jie)質，淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)側面有一(yi)排噴管(guan)橫向噴出(chu)(chu)淬(cui)火(huo)(huo)介(jie)(jie)質，起到對槽(cao)內(nei)(nei)介(jie)(jie)質的攪拌作(zuo)用，淬(cui)火(huo)(huo)結束(shu)后由(you)翻(fan)料(liao)鉤(gou)或(huo)提(ti)升鏈條(tiao)將鋼(gang)管(guan)移出(chu)(chu)淬(cui)火(huo)(huo)槽(cao)，淬(cui)火(huo)(huo)后鋼(gang)管(guan)的彎曲(qu)及(ji)橢圓度較大；
2. 浸入式旋轉(zhuan)內噴(pen)
與浸(jin)入式固定內噴的區別在于鋼管淬火過程中始(shi)終(zhong)進行旋(xuan)轉，其余大致相同，淬火后(hou)鋼管的彎曲度(du)及橢圓(yuan)度(du)較小(xiao)；
3. 旋轉式外(wai)淋(lin)內噴
鋼(gang)管(guan)淬火時置(zhi)于旋轉輪上，并由(you)壓緊輪壓住進行(xing)旋轉，鋼(gang)管(guan)上部由(you)一(yi)排噴(pen)水管(guan)向管(guan)子表面噴(pen)水，在管(guan)子端部由(you)一(yi)個噴(pen)嘴(zui)向管(guan)內噴(pen)水，冷卻結束后由(you)出料機構使管(guan)子離開(kai)淬火工位進入收(shou)集料架(jia)或(huo)收(shou)集鏈(lian)上，淬火后鋼(gang)管(guan)的彎曲度及橢圓度較小。
