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、在線常化的目(mu)的

在線常化要達到的(de)目的(de)包括(kuo)：

  1. 使鋼材(cai)的組(zu)織變(bian)得(de)均(jun)勻，晶(jing)粒(li)細化(hua)；

  2. 改(gai)善一些鋼種的力學性能；

  3. 改(gai)善低碳(tan)鋼(gang)和低合金(jin)鋼(gang)的金(jin)相(xiang)組織(zhi)和性(xing)能，為合金(jin)元素的擴散(san)創造條件。

 在(zai)(zai)金相(xiang)顯微鏡下(xia)呈現鐵素體加(jia)珠光體組織，如果是微合(he)金化鋼，在(zai)(zai)透射電鏡下(xia)可觀察(cha)到析(xi)出相(xiang)與第二(er)相(xiang)顆粒。

  在(zai)(zai)線(xian)(xian)常化(hua)就是在(zai)(zai)軋制過程(cheng)中間(jian)插入正火工(gong)藝，利用了部分軋制余熱，即可縮短正火加(jia)熱時(shi)間(jian)。微(wei)合金化(hua)在(zai)(zai)線(xian)(xian)常化(hua)鋼替代離線(xian)(xian)正火或調制處理(li)鋼，減(jian)少了與熱處理(li)、精整、能量、脫碳、鐵皮(pi)損失（氧化(hua)）等有關的成(cheng)本(ben)。總之(zhi)，在(zai)(zai)線(xian)(xian)常化(hua)既簡(jian)化(hua)工(gong)序，又(you)節省(sheng)能源。

 與調質處(chu)理鋼(gang)相比，在(zai)線常化(hua)鋼(gang)具有更好的(de)切削性(xing)能，這(zhe)是由于鐵素(su)體＋珠光(guang)體組織比回(hui)火索氏體組織切削性(xing)能好。

二(er)、在線常化(hua)工藝(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(wei)使合金元素全部溶(rong)入奧氏體中，并(bing)使奧氏體均勻化(hua)，爐中工件應在規定的加(jia)熱溫(wen)度(du)范(fan)圍內(nei)保持適當的時(shi)(shi)間(jian)，時(shi)(shi)間(jian)的長(chang)短與工件的有效(xiao)厚度(du)、鋼(gang)種(zhong)、裝爐方式、裝爐量、裝爐溫(wen)度(du)、爐的性能及密封程度(du)等因(yin)素有關。

  冷(leng)(leng)(leng)卻方式不同(tong)，意味著工件冷(leng)(leng)(leng)卻速度不同(tong)，比如(ru)堆冷(leng)(leng)(leng)、并排冷(leng)(leng)(leng)、工件間(jian)隔料位冷(leng)(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)(leng)，冷(leng)(leng)(leng)速由(you)小(xiao)變大，一般來說，晶粒尺寸減(jian)(jian)小(xiao)，珠(zhu)光體百分數增加(jia)，珠(zhu)光體片間(jian)距(ju)減(jian)(jian)小(xiao)，使得(de)強度與沖擊韌性均有(you)提高。

  再加(jia)熱爐中工件的(de)保(bao)溫時間是一(yi)項不(bu)可(ke)或(huo)缺的(de)控(kong)制(zhi)參數。保(bao)溫時間不(bu)足，強度達不(bu)到要求，保(bao)溫時間過長(chang)，浪費能源，降(jiang)低(di)生產效率，而(er)且可(ke)能造(zao)成工件表面脫碳。

  在線常化鋼入再加熱爐之前，經歷(li)了階段性的(de)軋制工(gong)序結束，工(gong)件的(de)每個部(bu)位(wei)(wei)必(bi)須(xu)完成(cheng)奧(ao)氏體(ti)向鐵素體(ti)＋珠光體(ti)的(de)全(quan)部(bu)組織轉(zhuan)變，所以(yi)(yi)工(gong)件冷卻(que)相對較(jiao)慢的(de)部(bu)位(wei)(wei)也必(bi)須(xu)冷至Ar,以(yi)(yi)下。

  再加熱(re)爐溫度的控(kong)制對鋼的性能至關重(zhong)要(yao)。再加熱(re)爐給工件升溫，不僅要(yao)保證必要(yao)的組(zu)織(zhi)轉變和(he)擴散，而且還要(yao)使應有的合金元素全部溶人奧氏體中。溫度偏低(di)，強(qiang)度不足，溫度偏高，韌性下降，溫度過高強(qiang)度也會下降。

  微(wei)(wei)合金化(hua)(hua)元素加入鋼中(zhong)(zhong)有兩個目的(de)(de)，即晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)及析(xi)出(chu)強(qiang)化(hua)(hua)。兩種作用都(dou)是由微(wei)(wei)合金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)或碳氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出(chu)引起的(de)(de)。晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)可以(yi)通過(guo)析(xi)出(chu)質點釘(ding)扎晶粒(li)間(jian)界(jie)獲(huo)得，還(huan)有靠熱加工過(guo)程延遲奧(ao)氏體再(zai)結晶時(shi)由應變誘導產(chan)生(sheng)的(de)(de)析(xi)出(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)作用是由微(wei)(wei)合金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)或碳氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)于(yu)奧(ao)氏體向鐵(tie)素體轉(zhuan)(zhuan)變時(shi)在(zai)鐵(tie)素體中(zhong)(zhong)析(xi)出(chu)，或轉(zhuan)(zhuan)變完成以(yi)后的(de)(de)析(xi)出(chu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)。這些鐵(tie)素體中(zhong)(zhong)的(de)(de)析(xi)出(chu)物(wu)(wu)(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)(zhuan)變時(shi)或轉(zhuan)(zhuan)變后鐵(tie)素體的(de)(de)晶粒(li)長大，所以(yi)還(huan)有間(jian)接的(de)(de)晶粒(li)細(xi)(xi)化(hua)(hua)作用。

  微合金在線常(chang)化鋼的強(qiang)韌(ren)化方式為(wei)沉淀強(qiang)化，細晶強(qiang)化；韌(ren)化以組織細化，鐵素(su)體相對增(zeng)加，并呈(cheng)塊狀分布。

  K55鋼級不需要昂貴的微合(he)金化(hua)元(yuan)素，細化(hua)晶粒，不出現混晶，強度與(yu)韌(ren)性達標余(yu)量大，性能可靠。

  N80鋼級切(qie)削加工(gong)性能(neng)好，有利用螺紋加工(gong)，殘余應力(li)低，管子各部位性能(neng)均(jun)勻性好，在相同強度水平下，綜合使用性能(neng)較(jiao)好。

三、在線常化(hua)套管產(chan)生(sheng)彎曲的(de)原因

  在（再加熱爐前）小冷(leng)(leng)床(chuang)彎(wan)曲，除(chu)了由(you)于機架軋制(zhi)線(xian)與軋機不(bu)對中產生(sheng)(sheng)機械彎(wan)曲外，鋼管本身組(zu)織(zhi)轉變不(bu)一致，也是造(zao)成彎(wan)曲的原因，有(you)些鋼種在一定(ding)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度下不(bu)僅得到鐵(tie)素體(ti)＋珠光體(ti)，還產生(sheng)(sheng)一部分(fen)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)應力較(jiao)大，鋼管局部先冷(leng)(leng)卻(que)，先產生(sheng)(sheng)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)的部分(fen)可能發生(sheng)(sheng)彎(wan)曲。

  進(jin)人再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)前，鋼管(guan)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)應(ying)過(guo)低，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)低，就可能在鋼管(guan)入(ru)口再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)后(hou)產生(sheng)彎(wan)曲(qu)。這是由于(yu)再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)中鋼管(guan)入(ru)口與其他部(bu)(bu)位溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)很難保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi)，當管(guan)子(zi)(zi)入(ru)爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)低，爐(lu)膛(tang)內(nei)較高的爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)就會(hui)使管(guan)子(zi)(zi)熱(re)應(ying)力急(ji)劇增加(jia)(jia)，當爐(lu)況不(bu)(bu)理想，管(guan)子(zi)(zi)的不(bu)(bu)同部(bu)(bu)位就會(hui)由于(yu)爐(lu)膛(tang)內(nei)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)(bu)一(yi)致(zhi)造成熱(re)應(ying)力差別較大，從而(er)導(dao)致(zhi)管(guan)子(zi)(zi)彎(wan)曲(qu)。