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)、在線常(chang)化的(de)目的(de)

在線常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材的組織(zhi)變得均(jun)勻，晶粒(li)細化；

  2. 改善一些(xie)鋼種的力(li)學性能；

  3. 改善低(di)碳鋼(gang)和(he)低(di)合金(jin)(jin)鋼(gang)的(de)金(jin)(jin)相組織和(he)性能，為合金(jin)(jin)元素(su)的(de)擴散創造(zao)條件。

 在(zai)金(jin)(jin)相(xiang)顯微鏡下呈現鐵素體加珠光體組織，如(ru)果是微合金(jin)(jin)化鋼(gang)，在(zai)透射(she)電(dian)鏡下可觀察到(dao)析出相(xiang)與第二相(xiang)顆粒。

  在線(xian)常化(hua)(hua)就是在軋制(zhi)過程中(zhong)間(jian)(jian)插入正火(huo)工(gong)藝，利用了部分軋制(zhi)余熱(re)，即可縮短正火(huo)加(jia)熱(re)時間(jian)(jian)。微合金化(hua)(hua)在線(xian)常化(hua)(hua)鋼(gang)替代離線(xian)正火(huo)或調制(zhi)處(chu)(chu)理(li)鋼(gang)，減(jian)少了與熱(re)處(chu)(chu)理(li)、精整、能量、脫(tuo)碳、鐵(tie)皮(pi)損失（氧(yang)化(hua)(hua)）等(deng)有關的成(cheng)本。總之，在線(xian)常化(hua)(hua)既簡化(hua)(hua)工(gong)序，又(you)節省(sheng)能源。

 與調(diao)質處(chu)理鋼相比，在線常化鋼具有(you)更好的切削性能(neng)，這是由于鐵素(su)體(ti)＋珠光(guang)體(ti)組(zu)織比回火索氏體(ti)組(zu)織切削性能(neng)好。

二、在(zai)線常化(hua)工藝

  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氏體中，并使奧氏體均(jun)勻化(hua)，爐中工件(jian)應(ying)在規定的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)范圍內(nei)保持適當的(de)(de)時間，時間的(de)(de)長(chang)短與工件(jian)的(de)(de)有(you)效厚(hou)度(du)、鋼種、裝(zhuang)爐方式、裝(zhuang)爐量、裝(zhuang)爐溫度(du)、爐的(de)(de)性能及(ji)密封程(cheng)度(du)等因(yin)素有(you)關(guan)。

  冷(leng)(leng)卻方(fang)式不同，意(yi)味著工件冷(leng)(leng)卻速度(du)不同，比如堆(dui)冷(leng)(leng)、并排冷(leng)(leng)、工件間隔料位冷(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)，冷(leng)(leng)速由小變大，一般來(lai)說，晶粒尺寸減小，珠光體百分(fen)數增加，珠光體片(pian)間距減小，使得(de)強度(du)與(yu)沖(chong)擊韌性均有提高。

  再加熱(re)爐中工件(jian)的保(bao)(bao)(bao)溫時間是一項不可或缺的控制參數。保(bao)(bao)(bao)溫時間不足，強度達不到要(yao)求，保(bao)(bao)(bao)溫時間過長，浪費能(neng)源，降低生產(chan)效率，而且(qie)可能(neng)造成工件(jian)表面脫碳。

  在線常化鋼入再加熱爐之前(qian)，經歷了階段(duan)性的軋制(zhi)工序(xu)結束，工件的每個部(bu)(bu)位(wei)必須(xu)完成奧(ao)氏體向鐵素(su)體＋珠光體的全(quan)部(bu)(bu)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變，所以工件冷(leng)卻(que)相對較慢的部(bu)(bu)位(wei)也必須(xu)冷(leng)至Ar,以下。

  再加熱(re)爐溫度(du)的(de)控制對鋼的(de)性能至(zhi)關重(zhong)要。再加熱(re)爐給工件升溫，不僅(jin)要保證必要的(de)組織轉變和擴(kuo)散(san)，而且還(huan)要使應有的(de)合金元(yuan)素全部溶人奧氏體中。溫度(du)偏低，強(qiang)度(du)不足，溫度(du)偏高，韌性下降，溫度(du)過高強(qiang)度(du)也會下降。

  微(wei)(wei)合金化(hua)(hua)元(yuan)素加(jia)入鋼中(zhong)(zhong)有兩(liang)個目的(de)(de)，即(ji)晶(jing)粒細化(hua)(hua)及析(xi)(xi)出(chu)強(qiang)化(hua)(hua)。兩(liang)種作(zuo)用都(dou)是由(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)物、氮化(hua)(hua)物或碳(tan)氮化(hua)(hua)物的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)引起的(de)(de)。晶(jing)粒細化(hua)(hua)可以通過(guo)析(xi)(xi)出(chu)質點釘扎晶(jing)粒間(jian)界(jie)獲得，還(huan)有靠(kao)熱加(jia)工(gong)過(guo)程延遲奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)再(zai)結晶(jing)時由(you)應變誘(you)導(dao)產生的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用是由(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)物、氮化(hua)(hua)物或碳(tan)氮化(hua)(hua)物于奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變時在鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)析(xi)(xi)出(chu)，或轉(zhuan)(zhuan)變完成以后的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)產生的(de)(de)。這些鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)物阻礙轉(zhuan)(zhuan)變時或轉(zhuan)(zhuan)變后鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)晶(jing)粒長大，所以還(huan)有間(jian)接的(de)(de)晶(jing)粒細化(hua)(hua)作(zuo)用。

  微(wei)合(he)金在(zai)線常化鋼的(de)強韌化方式為沉(chen)淀強化，細(xi)晶強化；韌化以(yi)組(zu)織細(xi)化，鐵素體相(xiang)對增加，并呈塊狀(zhuang)分布。

  K55鋼級不(bu)需要昂貴的微合金化元素，細化晶粒(li)，不(bu)出現混晶，強度與韌(ren)性達標余量大，性能可靠。

  N80鋼級切削加(jia)工(gong)性能好(hao)，有利用螺紋加(jia)工(gong)，殘余(yu)應力(li)低，管(guan)子(zi)各部(bu)位性能均勻(yun)性好(hao)，在相同(tong)強度水(shui)平下，綜合使用性能較(jiao)好(hao)。

三、在線常化套管產生彎(wan)曲的原因

  在(zai)（再(zai)加熱爐前(qian)）小冷(leng)(leng)床彎曲(qu)(qu)，除了由于機架軋制線(xian)與軋機不對(dui)中(zhong)產生(sheng)機械彎曲(qu)(qu)外，鋼管本身(shen)組(zu)(zu)織轉(zhuan)變不一致(zhi)，也是(shi)造成彎曲(qu)(qu)的原(yuan)因，有些鋼種在(zai)一定冷(leng)(leng)卻速度下不僅得到(dao)鐵素(su)體(ti)＋珠光體(ti)，還產生(sheng)一部(bu)分(fen)貝氏體(ti)組(zu)(zu)織，貝氏體(ti)組(zu)(zu)織應(ying)力較大，鋼管局部(bu)先(xian)冷(leng)(leng)卻，先(xian)產生(sheng)貝氏體(ti)的部(bu)分(fen)可(ke)能(neng)發生(sheng)彎曲(qu)(qu)。

  進人再加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)前(qian)，鋼管(guan)(guan)溫(wen)度不(bu)應(ying)過(guo)低(di)(di)，溫(wen)度過(guo)低(di)(di)，就可能(neng)在鋼管(guan)(guan)入口(kou)(kou)再加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)后產(chan)生(sheng)彎曲。這(zhe)是(shi)由于再加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)爐(lu)中鋼管(guan)(guan)入口(kou)(kou)與其他部位溫(wen)度很(hen)難保持一致(zhi)，當管(guan)(guan)子(zi)入爐(lu)溫(wen)度過(guo)低(di)(di)，爐(lu)膛(tang)內較(jiao)高的爐(lu)溫(wen)就會使管(guan)(guan)子(zi)熱(re)(re)(re)應(ying)力急劇增(zeng)加(jia)(jia)，當爐(lu)況不(bu)理想(xiang)，管(guan)(guan)子(zi)的不(bu)同部位就會由于爐(lu)膛(tang)內溫(wen)度不(bu)一致(zhi)造成熱(re)(re)(re)應(ying)力差別較(jiao)大，從而導致(zhi)管(guan)(guan)子(zi)彎曲。