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(xian)常化的目的

在線(xian)常化要達到(dao)的目的包括：

  1. 使鋼材的組織變得(de)均勻，晶粒細化；

  2. 改善一(yi)些鋼種(zhong)的力學性能；

  3. 改善低(di)(di)碳(tan)鋼和低(di)(di)合金鋼的(de)金相(xiang)組織(zhi)和性能(neng)，為(wei)合金元素的(de)擴散創造條件。

 在金相(xiang)(xiang)顯微(wei)鏡下呈現鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)加珠光體(ti)(ti)組(zu)織，如果是(shi)微(wei)合金化鋼，在透射電鏡下可觀(guan)察到析出相(xiang)(xiang)與第(di)二相(xiang)(xiang)顆粒。

  在線常(chang)化(hua)(hua)就是在軋(ya)制過程中間插(cha)入正(zheng)(zheng)火(huo)工(gong)藝(yi)，利用了部分(fen)軋(ya)制余(yu)熱(re)，即可縮短正(zheng)(zheng)火(huo)加(jia)熱(re)時間。微合金化(hua)(hua)在線常(chang)化(hua)(hua)鋼替代離線正(zheng)(zheng)火(huo)或調制處(chu)理鋼，減少了與熱(re)處(chu)理、精整(zheng)、能(neng)(neng)量、脫碳、鐵皮損(sun)失（氧化(hua)(hua)）等(deng)有(you)關的成(cheng)本(ben)。總之，在線常(chang)化(hua)(hua)既簡化(hua)(hua)工(gong)序，又節省能(neng)(neng)源。

 與調(diao)質處理鋼(gang)相比，在(zai)線常化鋼(gang)具有更好(hao)的切(qie)削性能(neng)，這是由(you)于鐵素體＋珠光體組(zu)(zu)織比回(hui)火索(suo)氏體組(zu)(zu)織切(qie)削性能(neng)好(hao)。

二(er)、在(zai)線常(chang)化工(gong)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(shi)合金元素全部溶入奧氏體中，并使(shi)奧氏體均勻化，爐中工(gong)件(jian)應在(zai)規定的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)(du)(du)(du)范圍內保持(chi)適當的(de)(de)時間(jian)，時間(jian)的(de)(de)長短與(yu)工(gong)件(jian)的(de)(de)有(you)效厚度(du)(du)(du)(du)、鋼種、裝(zhuang)爐方式、裝(zhuang)爐量、裝(zhuang)爐溫度(du)(du)(du)(du)、爐的(de)(de)性能及密封程度(du)(du)(du)(du)等因素有(you)關。

  冷(leng)卻(que)方式不(bu)同(tong)，意味著工(gong)件冷(leng)卻(que)速度不(bu)同(tong)，比如堆冷(leng)、并排冷(leng)、工(gong)件間隔料位冷(leng)、單冷(leng)，冷(leng)速由小變大，一般來(lai)說，晶粒尺寸(cun)減小，珠光體百分數增加，珠光體片間距減小，使得強度與沖擊韌(ren)性均有提(ti)高。

  再加熱(re)爐中(zhong)工件(jian)的保(bao)溫時間是(shi)一(yi)項不可(ke)或缺(que)的控制參數。保(bao)溫時間不足，強度(du)達不到(dao)要求，保(bao)溫時間過長，浪費能源，降低生產效率，而(er)且可(ke)能造成工件(jian)表面脫碳。

  在線常化鋼入再加(jia)熱(re)爐之前，經歷(li)了階段(duan)性(xing)的(de)軋(ya)制工序結束，工件的(de)每個部(bu)位必(bi)須完(wan)成奧氏體(ti)向鐵素體(ti)＋珠光體(ti)的(de)全部(bu)組織轉變，所以工件冷卻(que)相(xiang)對(dui)較慢的(de)部(bu)位也必(bi)須冷至Ar,以下。

  再(zai)加熱爐溫(wen)度(du)(du)的(de)控制(zhi)對鋼的(de)性能至(zhi)關重要。再(zai)加熱爐給(gei)工件升溫(wen)，不僅(jin)要保(bao)證必要的(de)組(zu)織(zhi)轉變和擴散，而(er)且還要使應(ying)有的(de)合(he)金元素全部溶人奧氏體中。溫(wen)度(du)(du)偏低，強度(du)(du)不足，溫(wen)度(du)(du)偏高(gao)，韌性下降(jiang)，溫(wen)度(du)(du)過高(gao)強度(du)(du)也會下降(jiang)。

  微(wei)合(he)(he)金化(hua)(hua)元素(su)(su)加入鋼中有(you)(you)兩個(ge)目的(de)，即晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)及析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)強化(hua)(hua)。兩種作用都是由(you)微(wei)合(he)(he)金碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)引起的(de)。晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)可以(yi)通過(guo)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)質點(dian)釘扎(zha)晶(jing)粒(li)間界獲得，還有(you)(you)靠熱加工過(guo)程延遲奧氏體(ti)再結晶(jing)時由(you)應(ying)變(bian)誘(you)導(dao)產(chan)生的(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)。強化(hua)(hua)作用是由(you)微(wei)合(he)(he)金碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)于奧氏體(ti)向鐵(tie)素(su)(su)體(ti)轉(zhuan)變(bian)時在鐵(tie)素(su)(su)體(ti)中析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)，或轉(zhuan)變(bian)完(wan)成以(yi)后的(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)產(chan)生的(de)。這些鐵(tie)素(su)(su)體(ti)中的(de)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)物(wu)(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變(bian)時或轉(zhuan)變(bian)后鐵(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)晶(jing)粒(li)長大，所以(yi)還有(you)(you)間接(jie)的(de)晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)作用。

  微合金在(zai)線常化鋼(gang)的強韌(ren)化方式為沉淀強化，細(xi)晶強化；韌(ren)化以(yi)組織(zhi)細(xi)化，鐵(tie)素(su)體相(xiang)對增加，并呈塊狀分(fen)布(bu)。

  K55鋼級不需要昂(ang)貴的微合金化(hua)元素(su)，細化(hua)晶粒，不出現混(hun)晶，強度與(yu)韌性(xing)達(da)標余(yu)量大，性(xing)能可靠。

  N80鋼級切削加工(gong)性(xing)能好，有利用(yong)螺紋加工(gong)，殘余應力低，管子各部位性(xing)能均勻性(xing)好，在相同(tong)強度水(shui)平下，綜合使用(yong)性(xing)能較好。

三、在線常化(hua)套管產生(sheng)彎(wan)曲的(de)原因

  在（再(zai)加熱(re)爐前）小冷(leng)床彎曲(qu)，除了(le)由于機架軋制線與(yu)軋機不(bu)對中產生(sheng)機械彎曲(qu)外(wai)，鋼管本(ben)身組織(zhi)轉變(bian)不(bu)一致，也是造成彎曲(qu)的(de)原(yuan)因，有些鋼種在一定(ding)冷(leng)卻速度下不(bu)僅得到鐵素體(ti)＋珠(zhu)光(guang)體(ti)，還產生(sheng)一部(bu)分貝(bei)氏體(ti)組織(zhi)，貝(bei)氏體(ti)組織(zhi)應(ying)力(li)較大，鋼管局部(bu)先冷(leng)卻，先產生(sheng)貝(bei)氏體(ti)的(de)部(bu)分可能發生(sheng)彎曲(qu)。

  進人再(zai)加熱爐(lu)前(qian)，鋼(gang)管溫(wen)度(du)不(bu)應過(guo)(guo)低(di)，溫(wen)度(du)過(guo)(guo)低(di)，就可能在鋼(gang)管入(ru)口再(zai)加熱爐(lu)后(hou)產生彎(wan)曲。這是由于再(zai)加熱爐(lu)中鋼(gang)管入(ru)口與(yu)其他部位溫(wen)度(du)很難保持一(yi)致(zhi)，當管子入(ru)爐(lu)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)低(di)，爐(lu)膛內(nei)較(jiao)高的爐(lu)溫(wen)就會使管子熱應力急劇增加，當爐(lu)況不(bu)理想(xiang)，管子的不(bu)同部位就會由于爐(lu)膛內(nei)溫(wen)度(du)不(bu)一(yi)致(zhi)造成熱應力差別較(jiao)大，從而導致(zhi)管子彎(wan)曲。