在線常化是近年發展起來的新工藝，從金屬學角度講是一種熱處理工藝，即形變正火。它是將連軋管軋制后的鋼管，在小冷床上冷卻到再結晶溫度以下，進再加熱爐，在爐內將鋼管加熱到Ac₃或Ac_m以上溫度后，保溫一段時間，使鋼的金相組織轉變為奧氏體，然后出爐，經定徑機或張減機減徑軋制后空冷或空、霧冷卻等，使過冷奧氏體組織轉變為珠光體，從而達到的鋼管性能，它也是現代控制軋制的一種方案。對在線常化性能要求是：套管要有盡可能高的屈服強度，韌性與強度的優良匹配；管線管在達到強度要求的同時，要求具有良好的可焊性，優良的低溫韌性。

一(yi)、在線(xian)常化的目的

在線常化要達到的(de)目的(de)包括：

  1. 使鋼(gang)材的組織(zhi)變得均勻，晶(jing)粒細化；

  2. 改善一些鋼(gang)種的力學(xue)性能；

  3. 改善(shan)低(di)碳鋼(gang)和低(di)合金(jin)鋼(gang)的金(jin)相組(zu)織和性能，為合金(jin)元素的擴散創造條件。

 在(zai)金相顯微鏡(jing)下呈現(xian)鐵素體加珠光體組(zu)織，如果(guo)是微合金化(hua)鋼，在(zai)透射電鏡(jing)下可觀察到析出相與第二(er)相顆粒(li)。

  在(zai)線(xian)常化就是在(zai)軋(ya)制(zhi)過程(cheng)中間插入正(zheng)(zheng)火工(gong)藝，利用了(le)部(bu)分軋(ya)制(zhi)余熱，即可縮短正(zheng)(zheng)火加熱時間。微合金化在(zai)線(xian)常化鋼替代離線(xian)正(zheng)(zheng)火或調(diao)制(zhi)處理(li)鋼，減少了(le)與熱處理(li)、精整、能量、脫碳(tan)、鐵皮損失（氧化）等有關的成本。總之，在(zai)線(xian)常化既簡化工(gong)序(xu)，又節(jie)省能源。

 與(yu)調質處理鋼相比，在線常化(hua)鋼具有更(geng)好的(de)切(qie)削(xue)性能，這(zhe)是由于鐵素體(ti)＋珠光(guang)體(ti)組(zu)織(zhi)比回(hui)火(huo)索(suo)氏體(ti)組(zu)織(zhi)切(qie)削(xue)性能好。

二、在線常化(hua)工(gong)藝(yi)

  經軋制的鋼冷至Ar₁以下，由奧氏體全部轉變為鐵素體＋珠光體組織，即進行再加熱，又全部轉變成奧氏體后，空冷得到較為細小的鐵素體＋珠光體組織。

  根據工件大小確定入再加熱爐前的冷卻時間，確保冷卻至Ar₁溫度以下，工件在再加熱爐中的時間，保證使合金溶解，組織全部轉變成奧氏體，并均勻化，另外，要設定再加熱爐溫度。

  為使合金元素全部溶入奧(ao)氏體(ti)中(zhong)，并(bing)使奧(ao)氏體(ti)均(jun)勻化(hua)，爐中(zhong)工件應在規定的(de)加(jia)熱溫度范圍內保(bao)持(chi)適當的(de)時間，時間的(de)長短與工件的(de)有效厚度、鋼種(zhong)、裝(zhuang)爐方式、裝(zhuang)爐量、裝(zhuang)爐溫度、爐的(de)性能及密(mi)封程度等因素有關。

  冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻方式不(bu)同(tong)，意味(wei)著(zhu)工件冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速度不(bu)同(tong)，比如堆冷(leng)(leng)(leng)(leng)、并(bing)排冷(leng)(leng)(leng)(leng)、工件間(jian)隔料位(wei)冷(leng)(leng)(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)(leng)(leng)，冷(leng)(leng)(leng)(leng)速由(you)小變大，一般(ban)來說，晶粒尺寸減小，珠光體百分數增加，珠光體片間(jian)距減小，使(shi)得強度與沖擊韌(ren)性(xing)均有提高。

  再加熱爐中工(gong)件(jian)的保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)是一項不可(ke)或(huo)缺的控(kong)制參數。保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)不足，強度達不到要(yao)求，保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)過長，浪(lang)費能源，降低生產效率，而且可(ke)能造成工(gong)件(jian)表面脫碳(tan)。

  在線常化鋼入再(zai)加熱爐之前，經歷了階段性的(de)軋制(zhi)工序結(jie)束，工件的(de)每個部位必(bi)須(xu)(xu)完成奧(ao)氏(shi)體(ti)向鐵素體(ti)＋珠光體(ti)的(de)全部組(zu)織轉變(bian)，所以(yi)(yi)工件冷(leng)卻(que)相(xiang)對較慢的(de)部位也必(bi)須(xu)(xu)冷(leng)至Ar,以(yi)(yi)下。

  再(zai)加(jia)熱(re)爐溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)控(kong)制對鋼的(de)(de)性(xing)能至關(guan)重(zhong)要(yao)。再(zai)加(jia)熱(re)爐給工件(jian)升溫(wen)(wen)，不僅要(yao)保證必要(yao)的(de)(de)組(zu)織轉變和擴散，而(er)且還要(yao)使應有的(de)(de)合(he)金(jin)元素(su)全部溶(rong)人奧氏體中。溫(wen)(wen)度(du)偏低，強(qiang)度(du)不足，溫(wen)(wen)度(du)偏高(gao)，韌性(xing)下降，溫(wen)(wen)度(du)過高(gao)強(qiang)度(du)也會下降。

  微(wei)合金(jin)化(hua)(hua)元素加入鋼中有(you)兩個目(mu)的(de)(de)(de)(de)，即(ji)晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)及析(xi)出(chu)強化(hua)(hua)。兩種作(zuo)用(yong)都(dou)是由(you)微(wei)合金(jin)碳(tan)化(hua)(hua)物、氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物或碳(tan)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)引起的(de)(de)(de)(de)。晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)可以通過(guo)析(xi)出(chu)質點釘扎(zha)晶粒(li)間界(jie)獲得，還有(you)靠熱(re)加工(gong)過(guo)程延(yan)遲奧氏體(ti)再結晶時(shi)由(you)應變(bian)(bian)(bian)誘導產生的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)。強化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是由(you)微(wei)合金(jin)碳(tan)化(hua)(hua)物、氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物或碳(tan)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物于奧氏體(ti)向鐵素體(ti)轉變(bian)(bian)(bian)時(shi)在鐵素體(ti)中析(xi)出(chu)，或轉變(bian)(bian)(bian)完成以后(hou)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)產生的(de)(de)(de)(de)。這些鐵素體(ti)中的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)物阻礙轉變(bian)(bian)(bian)時(shi)或轉變(bian)(bian)(bian)后(hou)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)長(chang)大，所以還有(you)間接(jie)的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。

  微合(he)金(jin)在線常化(hua)(hua)鋼的強韌(ren)化(hua)(hua)方式為(wei)沉淀強化(hua)(hua)，細晶強化(hua)(hua)；韌(ren)化(hua)(hua)以組(zu)織細化(hua)(hua)，鐵素體相對增加，并呈塊狀分布(bu)。

  K55鋼級不需要昂貴的微合(he)金化(hua)元素，細化(hua)晶粒，不出(chu)現混(hun)晶，強度與韌性達標余量(liang)大(da)，性能可靠。

  N80鋼級切削加工性能(neng)好(hao)，有利用螺紋加工，殘余應力(li)低，管(guan)子各(ge)部位性能(neng)均勻性好(hao)，在(zai)相同強度水平下(xia)，綜合使用性能(neng)較好(hao)。

三、在線常(chang)化套管產生(sheng)彎曲的(de)原因

  在(zai)（再(zai)加熱爐前）小冷(leng)(leng)床彎(wan)曲，除了由(you)于機(ji)(ji)架軋制(zhi)線與軋機(ji)(ji)不對中產生機(ji)(ji)械彎(wan)曲外，鋼(gang)管(guan)本身組織轉變不一致，也是造成彎(wan)曲的(de)(de)原因(yin)，有(you)些鋼(gang)種在(zai)一定冷(leng)(leng)卻速度下(xia)不僅得(de)到鐵(tie)素體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)，還(huan)產生一部分貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織應力較大，鋼(gang)管(guan)局(ju)部先(xian)冷(leng)(leng)卻，先(xian)產生貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)部分可能發生彎(wan)曲。

  進(jin)人再(zai)加(jia)熱爐(lu)前，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)溫度(du)(du)(du)不應(ying)過低(di)，溫度(du)(du)(du)過低(di)，就可(ke)能在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口(kou)再(zai)加(jia)熱爐(lu)后(hou)產生彎曲。這是由于再(zai)加(jia)熱爐(lu)中鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口(kou)與其他部位溫度(du)(du)(du)很難保持一(yi)(yi)致，當(dang)管(guan)(guan)(guan)子(zi)入(ru)爐(lu)溫度(du)(du)(du)過低(di)，爐(lu)膛內較(jiao)高(gao)的爐(lu)溫就會(hui)使管(guan)(guan)(guan)子(zi)熱應(ying)力急劇(ju)增加(jia)，當(dang)爐(lu)況不理(li)想，管(guan)(guan)(guan)子(zi)的不同部位就會(hui)由于爐(lu)膛內溫度(du)(du)(du)不一(yi)(yi)致造成熱應(ying)力差(cha)別較(jiao)大，從(cong)而導致管(guan)(guan)(guan)子(zi)彎曲。