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石油套管强韧化热处理工艺

27MnCrV是生产TP110T钢级石油管套的新型钢种，常规生产TP110T钢级石油管套钢种是29CrMo44和26CrMo4。相对于后两者，27MnCrV含有较少的Mo元素，可以极大地降低生产成本。然而采用正常的奥氏体化淬火处理工艺生产27MnCrV后存在明显的高温回火脆性，造成冲击韧性偏低且不稳定。 

 解决此类问题通常采用两种方法处理：一是采用回火后快速冷却的方法避免高温脆性，获取韧性。、二是亚温淬火法通过钢种的不完全奥氏体化以有效地改善有害元素及杂质，提高韧性。种方法，对热处理设备要求相对严格，需要添加额外成本。

27MnCrV钢的AC1=736℃，AC3=810℃，亚温淬火时加热温度在740-810℃之间选取。亚温淬火选取加热温度780℃，淬火加热的保温时间15min；淬火后回火选取温度630℃，回火加热保温时间50min。由于亚温淬火在α+γ两相区加热，在保留部分未溶解铁素体状态下进行淬火，在保持较高强度的同时，韧性得到提高。 

 同时低温淬火较常规温度低，减小了淬火的应力，从而减小了淬火的变形，这样保证了热处理的生产的顺利操作，而且为后续的车丝加工等提供了很好的原料。

 目前该工艺在天津钢管的管加工厂已得以应用，质保数据表明，热处理后的钢管屈服强度Rt0.6在820-860MPa，抗拉强度Rm在910-940MPa，冲击韧性Akv在65-85J间，抗毁性能合格。数据表明，27MnCrV钢管已是相当优质的高钢级石油套管，另一方面也表明了亚温淬火工艺是钢制品生产中避免高温脆性时的一种极好方法。 

 石油套管是一种大口径管材，起到固定石油和天然气油井壁或井孔的作用。套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔开岩层和井眼坍塌、并保证钻探泥浆循环流动，以便于钻探开采。在石油开采过程中使用的不同类型的套管： 表层石油套管 - 保护钻井，使其避免受浅水层及浅气层污染， - 支撑井口设备并保持套管的其他层重量。技术石油套管 - 分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管。 - 以便在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。油层石油套管 - 将石油和天然气从地表下的储藏层里导出。 - 用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外径通常为114.3毫米到508毫米。 
高压锅炉管的通用术语
①交货状态
是指交货产品的终塑性变形或终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。
②按实际重量交货或按理论重量交货
实际重量--交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；
理论重量--交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：
钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式：
W=0.02466（D-S）S
式中：W--钢管每米理论重量，kg/m；
D--钢管的公称外径，mm；
S--钢管的公称壁厚，mm。
③保证条件
按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分为：
A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。
如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。
B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有"根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或"当需方要求……时，应在合同中注明"；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。
④批
标准中的"批"是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。当交货批量大时，一个交货批可包括几个检验批；当交货批量少时，一个检验批可分为几个交货批。
 "批"的组成通常有下列规定（详见有关标准）：
A、每批应由同一牌号（钢级）、同一炉（罐）号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。
B、对于优质碳素钢结构管、流体管，可以不同炉（罐）的同一牌号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。
C、焊接钢管每批应由同一牌号（钢级）、同一规格的钢管组成。
⑤优质钢和高级优质钢
在GB/T699-1999和GB/T3077-1999标准中，其牌号后面带有"A"字者，为高级优质钢，反之为一般优质钢。
高级优质钢在下列的部分或全部优于优质钢：
A、缩小成分含量范围；
B、减少有害元素（如硫、磷、铜）含量；
C、保证较高纯净度（要求非金属夹杂物含量少）；
D、保证较高力学性能和工艺性能。
⑥纵向和横向
标准中称纵向是指与加工方向平行（即顺加工方向）者；横向是指与加工方向垂直（加工方向即钢管轴向）。
做冲击功实验时，纵向试样的断口因与加工方向垂直。故称横向断口；横向试样的断口因与加工方向平行，故称纵向断口。