石油機械設(shè)備材料熱處理加工技術(shù)研究

李小芳

摘 要：高效、先進的石油機械熱處理技術(shù)，是提高石油品質(zhì)和質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。石油機械熱處理技術(shù)是目前我國石油機械中最重要的一項技術(shù)，在工業(yè)技術(shù)日新月異的背景下，提高石油機械處理技術(shù)水平，能夠有效保證石油機械裝置運行的穩(wěn)定性。鑒于此，文章對石油機械設(shè)備材料熱處理加工技術(shù)進行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：石油機械設(shè)備;熱處理技術(shù);發(fā)展研究

1 造成石油機械設(shè)備材料熱處理變形的主要因素

1.1 石油機械設(shè)備材料內(nèi)部成分與應(yīng)力的影響因素

在石油機械設(shè)備材料熱處理加工過程中，石油機械設(shè)備材料內(nèi)部的組織成分也是引起石油機械設(shè)備材料變形的影響因素之一，在淬火或城中，石油機械設(shè)備材料內(nèi)部成分會出現(xiàn)變化，一些碳化物被析出，這樣會減小石油機械設(shè)備材料的整體體積，同時也會改變石油機械設(shè)備材料的原始強度，最終引起石油機械設(shè)備材料變形量提高，石油機械設(shè)備材料出現(xiàn)變形的問題。對石油機械設(shè)備材料進行熱處理可以提高金屬的抗氧化能力，并且提高石油機械設(shè)備材料的抗磨損能力，利用熱處理技術(shù)改變金屬強度的同時，也會在熱處理的過程中提高金屬的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超出石油機械設(shè)備材料的屈服強度時，金屬就會出現(xiàn)變形。另外在熱處理的加工過程中，應(yīng)力產(chǎn)生的位置也有所不同，不能平衡石油機械設(shè)備材料中應(yīng)力的分布，也是造成石油機械設(shè)備材料熱處理變形的原因之一。

1.2 時效處理階段引發(fā)金屬變形的因素

在對石油機械設(shè)備材料進行時效處理的階段，需要將經(jīng)過固溶熱處理的石油機械設(shè)備材料放在高于常溫的環(huán)境中靜置，讓石油機械設(shè)備材料逐漸析出其中的碳化物，進而提高金屬的硬度，但是在析出碳化物的過程中，石油機械設(shè)備材料可能會出現(xiàn)體積變小的問題。另外在石油機械設(shè)備材料溫度下降的過程中，金屬內(nèi)的應(yīng)力會逐漸變小，隨著應(yīng)力減小，金屬也可能會出現(xiàn)變形的可能

2 石油機械設(shè)備材料熱處理加工技術(shù)的發(fā)展

2.1 熱處理技術(shù)中的退火工藝

石油機械設(shè)備材料熱處理技術(shù)的第一步就是對石油機械設(shè)備材料進行退火，保證退火工藝環(huán)節(jié)的加工質(zhì)量，這就避免了在石油機械設(shè)備材料退火環(huán)節(jié)產(chǎn)生金屬變形的問題。在進行淬火前，需要先對石油機械設(shè)備材料進行正火處理，成活處理主要是讓石油機械設(shè)備材料適應(yīng)相對的溫度，進而提高淬火質(zhì)量，正火處理階段應(yīng)該控制好爐內(nèi)溫度，進而防止正火處理因溫度過高造成的石油機械設(shè)備材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形。在正火處理時根據(jù)爐內(nèi)溫度，加入退火工藝，利用退火工藝降低石油機械設(shè)備材料的硬度，也可以降低石油機械設(shè)備材料的應(yīng)力數(shù)值，進而避免石油機械設(shè)備材料因應(yīng)力過高超出石油機械設(shè)備材料的屈服強度，保證金屬做好淬火前的準(zhǔn)備工作，保障淬火時的熱處理質(zhì)量。

2.2 熱處理技術(shù)中的淬火工藝

對石油機械設(shè)備材料的淬火處理工藝是熱處理技術(shù)中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，淬火處理工藝的技術(shù)水平對石油機械設(shè)備材料的加工質(zhì)量影響最大，淬火溫度、淬火介質(zhì)都是對石油機械設(shè)備材料內(nèi)部應(yīng)力變化的影響因素，應(yīng)力過高就會造成對石油機械設(shè)備材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變。所以在石油機械設(shè)備材料熱處理加工時，操作人員應(yīng)該重視淬火處理環(huán)節(jié)的工作，重點提高淬火處理環(huán)節(jié)的加工質(zhì)量，根據(jù)石油機械設(shè)備材料屬性的不同，合理的控制溫度，科學(xué)的選擇淬火介質(zhì)，這樣才能讓石油機械設(shè)備材料的應(yīng)力分布更加均勻，避免局部應(yīng)力過高而造成的石油機械設(shè)備材料變形。通常使用的淬火介質(zhì)以水油、鹽水為主，在使用水油進行淬火時，當(dāng)水油的溫度在450℃～550℃之間時，其冷卻速度為500℃/s，當(dāng)水油的溫度降低到250℃～350℃時，其冷卻速度為280℃/s。使用鹽水作為淬火介質(zhì)，會讓冷卻速度提升，通常鹽水的冷卻速度是水油的2倍，例如，當(dāng)水油的溫度在550℃～650℃時，冷卻速度應(yīng)為600℃/s，而使用了鹽水后，同樣的溫度下，其冷卻速度將達到1200℃/s。因此使用鹽水作為淬火介質(zhì)時，應(yīng)該根據(jù)石油機械設(shè)備材料對冷卻速度的要求，合理的控制淬火介質(zhì)的溫度，進而避免因冷卻速度過快造成的石油機械設(shè)備材料變形。

2.3 合理的選用淬火方法確保冷卻效果

在對不同石油機械設(shè)備材料使用熱處理工藝時，應(yīng)該根據(jù)石油機械設(shè)備材料的不同屬性，選擇更加適合的淬火方法，淬火方法較為常見的有單液淬火法和雙液淬火法。而使用雙液淬火法是利用冷卻速度較高的淬火介質(zhì)進行石油機械設(shè)備材料的冷卻，當(dāng)石油機械設(shè)備材料達到 350℃左右時，在放入另一種冷卻速度較慢的淬火介質(zhì)，最終讓石油機械設(shè)備材料達到常溫。使用雙液淬火法可以更加準(zhǔn)確的控制石油機械設(shè)備材料的冷卻速度，進而避免冷卻速度過快造成的變形問題。

3 結(jié)語

綜上所述，石油機械熱處理技術(shù)作為當(dāng)前石油機械重要技術(shù)之一，在石油開采、加工石油裝備設(shè)備方面的應(yīng)用非常廣泛，的重要性不言而喻。所以，石油企業(yè)應(yīng)不斷強化對石油機械設(shè)備材料熱處理技術(shù)的研究與應(yīng)用，從而進一步提升石油機械設(shè)備的整體性能，保證石油生產(chǎn)的順利開展。

參考文獻：

[1]王鵬.石油機械熱處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].環(huán)球市場，2017（27）.

[2]呂立東.石油機械熱處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（4）：18-19.

[3]鄭玲.金屬材料熱處理節(jié)能新技術(shù)的運用研究[J].機電信息，2013（06）：89-91.