一、石油管材淬火加熱、保溫時間(jian)的(de)確定(ding)
石油(you)管(guan)材指的(de)是套管(guan)、油(you)管(guan)、管(guan)線(xian)管(guan)及鉆桿(gan)，為了達(da)到標準(zhun)所要(yao)求的(de)綜合性能指標，其中較高強度的(de)鋼(gang)級均須進行調質處理，即淬(cui)火加回(hui)火。
保(bao)(bao)(bao)(bao)溫時(shi)間指的(de)(de)(de)是(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)實(shi)際溫度達到規定后(hou)保(bao)(bao)(bao)(bao)持的(de)(de)(de)時(shi)間，我們知道，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)達到奧氏體(ti)化(hua)(hua)溫度后(hou)，將(jiang)發生(sheng)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)形(xing)核、長(chang)大及均勻化(hua)(hua)這(zhe)一過(guo)(guo)程。石油(you)管(guan)(guan)材用(yong)鋼(gang)(gang)基本(ben)上都是(shi)中(zhong)、低(di)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)合金(jin)結構(gou)鋼(gang)(gang)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)有(you)效厚度（壁厚）較薄且均勻，淬火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)的(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)(bao)溫時(shi)間無須過(guo)(guo)多(duo)，但至少要大于(yu)5分(fen)鐘(zhong)。保(bao)(bao)(bao)(bao)溫時(shi)間的(de)(de)(de)長(chang)短要根據鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)合金(jin)元素(su)種類(lei)及含(han)(han)(han)量略作調整，例(li)如，當鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)(han)(han)有(you)V、Nb、Mo等(deng)強碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素(su)時(shi)，應(ying)適(shi)當增加(jia)(jia)(jia)保(bao)(bao)(bao)(bao)溫時(shi)間，以利于(yu)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)溶解，以達到充分(fen)發揮合金(jin)元素(su)的(de)(de)(de)作用(yong)。而鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)(han)(han)有(you)非(fei)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素(su)或弱碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素(su)時(shi)，如Ni、Si、Mn等(deng)時(shi)，就沒(mei)有(you)必要過(guo)(guo)多(duo)地增加(jia)(jia)(jia)保(bao)(bao)(bao)(bao)溫時(shi)間，否則(ze)將(jiang)增加(jia)(jia)(jia)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)表面氧化(hua)(hua)，影響(xiang)表面質量。
對(dui)于管端加(jia)厚(hou)(hou)的產品，如鉆桿(gan)、油管等，加(jia)厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)遠大(da)于管體(ti)壁厚(hou)(hou)，在這種情況(kuang)下，加(jia)熱及保溫時間應以加(jia)厚(hou)(hou)處的壁厚(hou)(hou)作為有效厚(hou)(hou)度進行(xing)考(kao)慮。
二、石油管(guan)材鋼種的(de)選(xuan)擇
在石油管材的(de)標準中，對鋼種的(de)化學成分作(zuo)出了(le)明確規(gui)定(ding)，其(qi)(qi)中P、S含量是必(bi)須(xu)保證的(de)。對于低(di)鋼級(ji)產品，除P、S外，對其(qi)(qi)他元素不(bu)作(zuo)規(gui)定(ding)；而(er)對高鋼級(ji)或有(you)(you)特殊使用性能要(yao)求(qiu)的(de)鋼級(ji)，不(bu)僅對P、S有(you)(you)較嚴格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，對其(qi)(qi)他元素也作(zuo)出了(le)相應的(de)規(gui)定(ding)，列(lie)出有(you)(you)相應要(yao)求(qiu)的(de)主要(yao)元素包括：C、Mn、Mo、Cr、Ni等。
對于(yu)低鋼(gang)級的(de)產品，如套管(guan)及油管(guan)中的(de)H40、J55鋼(gang)級，采用(yong)中碳以Mn為(wei)主合金(jin)元素的(de)鋼(gang)種，軋態即可(ke)滿(man)足標準要求；而管(guan)線管(guan)有焊接性(xing)能(neng)的(de)限制，只能(neng)采用(yong)低碳Mn鋼(gang)或(huo)者再增加微量(liang)的(de)Nb、V、Ti等元素，以改(gai)善鋼(gang)管(guan)的(de)性(xing)能(neng)。
對于高鋼級(ji)(ji)的(de)產品，標(biao)準(zhun)上就要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)以熱處理(li)狀態交貨，在(zai)性能(neng)指標(biao)中，都包含(han)有(you)力學性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。有(you)的(de)鋼級(ji)(ji)如C90、T95還要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)抗H,S應力腐蝕(shi)試驗，并對熱處理(li)的(de)最低回(hui)火(huo)溫度有(you)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)；標(biao)準(zhun)中對鋼的(de)淬(cui)透性也作出了相應的(de)規(gui)定，如C90、T95鋼級(ji)(ji)，鋼的(de)淬(cui)透性要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)馬氏體含(han)量不(bu)小(xiao)于90%;其(qi)他鋼級(ji)(ji)淬(cui)火(huo)后(hou)的(de)馬氏體含(han)量不(bu)小(xiao)于50%.根據這些要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，不(bu)同(tong)鋼種的(de)化學成分(fen)在(zai)滿足標(biao)準(zhun)規(gui)定的(de)前提(ti)下，必須對元素的(de)選(xuan)用(yong)及含(han)量進行調(diao)整，并通過試驗確定適用(yong)的(de)化學成分(fen)。
三、石油管(guan)材(cai)淬火的要求和(he)判斷
高(gao)鋼級的石油管材產品(pin)均須調質(zhi)處理才能(neng)達(da)到標準要求的性能(neng)要求，所謂調質(zhi)即淬(cui)火加(jia)高(gao)溫回火，得(de)到回火索氏體組織，并具(ju)有(you)綜合的性能(neng)組合。
淬(cui)火(huo)(huo)的(de)(de)目的(de)(de)在于(yu)(yu)獲得(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織，但在實(shi)際生(sheng)產中，獲得(de)(de)100%馬氏(shi)體(ti)是很難做到。這(zhe)樣，經高溫回火(huo)(huo)后(hou)可獲得(de)(de)均(jun)勻的(de)(de)索氏(shi)體(ti)，這(zhe)一點對于(yu)(yu)高強(qiang)度高韌性及抗(kang)硫化氫(qing)應力(li)腐蝕(shi)鋼(gang)級(ji)(ji)十分(fen)重要。在標準（API5CT)中對須調質處理(li)的(de)(de)鋼(gang)級(ji)(ji)均(jun)有淬(cui)透性要求(qiu)，其中，抗(kang)硫化氫(qing)的(de)(de)C90、T95鋼(gang)級(ji)(ji)要求(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含量(liang)不(bu)小于(yu)(yu)90%;其他(ta)鋼(gang)級(ji)(ji)的(de)(de)淬(cui)透性要求(qiu)淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)含量(liang)不(bu)小于(yu)(yu)50%。
在API5CT中(zhong)對馬氏體含(han)量的(de)(de)判(pan)(pan)斷用檢(jian)測硬度(du)值(zhi)(zhi)的(de)(de)方法(fa)進行判(pan)(pan)斷，從全長淬火的(de)(de)管(guan)子上取(qu)一(yi)個(ge)環型試樣，分為四個(ge)象限，在每個(ge)象限內(nei)沿壁厚(hou)的(de)(de)內(nei)、中(zhong)、外(wai)打9個(ge)硬度(du)壓(ya)痕，取(qu)內(nei)、中(zhong)、外(wai)3個(ge)硬度(du)讀數平均值(zhi)(zhi)作為一(yi)個(ge)硬度(du)值(zhi)(zhi)，硬度(du)值(zhi)(zhi)應大于(yu)或等(deng)于(yu)按下面(mian)公式計算的(de)(de)硬度(du)值(zhi)(zhi)。
對(dui)于不小于90%馬氏體時的硬度(du)值(zhi)公(gong)式：HRC =58×w(C)+27
對于不(bu)小(xiao)于50%馬氏體時的硬度(du)值公式：HRC=52×w(C)+21
四、石油管(guan)材(cai)常用的淬火(huo)方式
石油管材目前(qian)常(chang)用的淬火方式有以下幾種：
1. 浸入式(shi)固定(ding)內噴
鋼管置于淬(cui)火槽(cao)(cao)內的V型座(zuo)上，一端由(you)(you)壓頭(tou)壓緊，內噴嘴向管內噴入淬(cui)火介質，淬(cui)火槽(cao)(cao)側(ce)面(mian)有一排噴管橫向噴出淬(cui)火介質，起(qi)到對槽(cao)(cao)內介質的攪拌作用，淬(cui)火結(jie)束后由(you)(you)翻料鉤或(huo)提升鏈條(tiao)將(jiang)鋼管移出淬(cui)火槽(cao)(cao)，淬(cui)火后鋼管的彎(wan)曲及橢圓度較大；
2. 浸入式旋轉內噴
與(yu)浸(jin)入式(shi)固定內噴的區別在于(yu)鋼(gang)管淬火過程中始終進(jin)行旋轉，其(qi)余(yu)大致相(xiang)同，淬火后鋼(gang)管的彎(wan)曲度(du)及橢圓(yuan)度(du)較小；
3. 旋轉式外淋內噴(pen)
鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)淬(cui)(cui)火時置于旋轉(zhuan)輪上，并由(you)壓緊輪壓住進(jin)行(xing)旋轉(zhuan)，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)上部(bu)由(you)一(yi)排噴(pen)水管(guan)(guan)(guan)向管(guan)(guan)(guan)子表面噴(pen)水，在管(guan)(guan)(guan)子端部(bu)由(you)一(yi)個(ge)噴(pen)嘴向管(guan)(guan)(guan)內(nei)噴(pen)水，冷卻結束后由(you)出料(liao)機(ji)構使管(guan)(guan)(guan)子離(li)開淬(cui)(cui)火工位進(jin)入收(shou)集(ji)(ji)料(liao)架或收(shou)集(ji)(ji)鏈上，淬(cui)(cui)火后鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的彎曲度(du)及(ji)橢圓度(du)較小。
