钢材热处理不同于机械部件热处理，它主要是针对钢管、焊管、钢轨、钢棒、钢丝、钢带、钢板等冶金产品进行的热处理。感应加热技术在钢材热处理方面的应用范围有以下内容。20世纪60年代末，由于电力电子学和半导体技术的进步，大 大促进了变频电源技术的发展。大功率高效率变频电源的出现，为感应加热技术在钢材热处理方面的应用提供了技术基础，促进了钢材感应加热快速热处理工艺的应用。1970年代中后期，美国、日本、前苏联等先后建立了高强度无缝钢管感应加热调质处理生产线；焊管感应加热退火生产线；钢轨感应加热调质处理生产线等。1980年初，感应加热技术开始应用于热轧和冷拉棒材、线材以及带材和板材的正火、固溶、调质、退火等热处理工艺中，并取得了显著的效果。

大口径无缝钢管感应加热调质处理工艺，普遍用于处理外径为100～510mm、壁厚5～38mm规格的无缝钢管。这类钢管用于石油与天然气钻采用的高屈服强度、高韧性的套管、油管和钻具。由 大口径无缝钢管感应加热调质处理工艺普遍用于100～510mm、壁厚5～38mm规格的无缝钢管。这类钢管用于石油与天然气钻采用的高屈服强度、高韧性的套管、油管和钻具。由于油气井的井深已从通常的2500～5000m，延伸到5000~7000m，井内的压强从20～40MPa增到40～60MPa。油气井套管和油管承受的轴向拉力和各类挤压应力随井深的增加而增大。对套管和油管的强度与韧性的要求相应提高。按照API(美国石油工程师协会）标准，对套管、油管的力学性能提出了很高的要求。采用传统热处理工艺很难满足要求，使用感应加热调质处理工艺可以完全达到要求。

(1)国外应用简况 

1975年美国首先建成大口径无缝钢管感应加热调质处理生产线，用于处理石油天然气钻采用无缝钢管。该生产线总加热功率为：淬火部分9000kW，180Hz;回火部分6000kW，180Hz。生产能力约24t.h—1。随后，1977年日本建成2条感应加热调质处理生产线。生产线总加热功率为：淬火部分3500kW,180Hz与1000Hz;回火部分3000kW,180Hz与lOOOHZ。该生产线首次采用180Hz与1000Hz双频电源进行分段加热技术。该生产线可以处理外径为114～340mm、壁厚为15～22mm的钢管，年产量10万吨。1980年以后，美国、日本、俄罗斯陆续建成了若干条大口径无缝钢管感应加热调质处理生产线。总加热功率在5000～8000kW， 电源频率为180～2500Hz，生产能力为12～30t.h—1。调质处理的钢管材质有Cr-Mn、Cr-Mo、Cr-Ni-Mo等中碳低合金钢。感应加热调质处理使用的工艺大致相似，淬火温度为880--960℃淬水，回火温度为550~750℃空冷。经调质处理后钢管的室温力学性能符合API标准的相关规定。目前，较高钢级经感应加热调质处理后，钢管的室温力学性能可以达到屈服强度为1400MPa， 抗拉强度为1600MPa，伸长率大于12%。

(2)国内应用简况 

自20世纪90年代以来，为了适应我国石油与天然气钻采快速发展，使石油与天然气钻采用钢管生产立足于国内，满足国内市场需求。先后从国外引进了若干条大口径无缝钢管感应加热调质处理生产线。这些生产线分别配置于钢管生产厂和石油机械厂。多年来，为我国石油天然气用钢管的生产做出了贡献。2003年由无锡振吴电炉制造有限公司自行设计制造的大口径无缝钢管感应加热调质处理生产线建成。该生产线的总加热功率为6800kW，其中淬火部分为4000kW，300Hz与:lOOOHz;回火部分为2800kW，200Hz与10OOHz。采用双频电源加热技术，生产能力为12t.h—1，可以处理外径为50～210mm的钢管。根据国内的变频电源制造水平和机械电气与自动控制水平，完全有能力掌握大口径无缝钢管感应加热调质处理装备与工艺生产技术。