付宏强、王慧 等。 2100433B

宝鸡石油钢管有限责任公司国家石油天然气管材工程技术研究中心、中国石油集团油管工程技术研究院等。

用途：用于石油、天然气工业中的气、水、油输送

API SPEC 5L-2011（管线管规范），是美国石油学会编制并发布的，在世界各地通用。该管主要材质为L245、L290、L360、L415、L480、GR.B、X42、X46、X56、X65、X70、X80、X100等钢级。

X60管线管表面热处理分为两大类，一类是化学热处理，一类是表面淬火回火热处理，其硬度检验方法如下：

【1】X60管线管化学热处理

---化学热处理是使X60管线管表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变X60管线管表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后，X60管线管表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而X60管线管的芯部又具有高的强韧性。

--- 化学热处理X60管线管的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从X60管线管表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度化学热处理X60管线管的表面硬度检测与表面淬火热处理X60管线管的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄，一般不大于0.7mm，这时就不能再采用洛氏硬度计了，可以选用显微硬度计。

【2】X60管线管表面淬火回火热处理

---表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。试验力(标尺)的选择与有效硬化层深度和X60管线管表面硬度有关。这里涉及到三种硬度计。

--- 维氏硬度计是测试热处理X60管线管表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出热处理X60管线管表面硬度的微小差别。另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。

--- 表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火X60管线管硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化X60管线管。尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高，但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段，已经能够满足要求。况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低，测量迅速、可直接读取硬度值等特点，利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理X60管线管进行快速无损的逐件检测。这一点对于X60管线管加工和机械制造工厂具有重要意义。

--- 当表面热处理硬化层较厚时，也可采用洛氏硬度计。当热处理硬化层厚度在0.4～0.8mm时，可采用HRA标尺，当硬化层厚度超过0.8mm时，可采用HRC标尺。

--- 维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算，转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。相应的换算表在国际标准ISO、美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出。

【3】局部热处理

---零件如果局部硬度要求较高，可用感应加热等方式进行局部淬火热处理，这样的X60管线管通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值。X60管线管的硬度检测要在指定区域内进行。硬度检测仪器可采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值，如热处理硬化层较浅，可采用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度值。

随着管线钢板技术的发展及焊管成型、焊接技术的进步，管线用焊管的应用范围在逐步扩大，特别是在大口径组距范围内焊管的优势更加明湿，加上成本的因素，焊管已在管线管领域占有主导地位，限制了不锈钢无缝管线管的发展。2004年无缝管线管产量约40万t，钢级包括X42—70，品种有陆上管线管和海底管线管。

API5L管线管的生产采用微合金化加热处理工艺，不锈钢无缝管的生产成本明显高于焊管，而且随着钢级的提高，如X80以上钢级管线管对碳当量的限制，无缝钢管的常规工艺很难满足用户要求；各12Cr1moV合金管生产厂都在为提高其管线管的抗腐蚀性能，低温、高温环境中的使用性能稳定而开展科研工作。在这方面，攀钢集团成都钢铁有限责任公司已着手工艺改造。