Проведено дилатометрическое исследование среднеуглеродистой Cr - Mn - Mo-стали 40ХГМА с вариациями химического состава. Построены термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита, определены температурно-временные интервалы образования структурных составляющих. Выполнено металлографическое исследование микроструктуры стали после охлаждения с разными скоростями. Изучены зависимость твердости исследуемой стали от температуры отпуска и механические свойства в термически обработанном состоянии. Численным моделированием определены траектории охлаждения бурильной трубы с толщиной стенки 30 мм при термической обработке.