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)、在線常化的(de)目的(de)

在線(xian)常化(hua)要達到的目的包括(kuo)：

  1. 使(shi)鋼材的組織變得均勻，晶粒細化；

  2. 改善一(yi)些(xie)鋼種的力學(xue)性(xing)能；

  3. 改(gai)善低(di)碳鋼和低(di)合金(jin)鋼的(de)金(jin)相組(zu)織(zhi)和性能，為(wei)合金(jin)元素的(de)擴散創造條件。

 在(zai)金相顯(xian)微(wei)鏡下呈現(xian)鐵(tie)素體加珠光體組(zu)織(zhi)，如果是微(wei)合金化(hua)鋼，在(zai)透射(she)電鏡下可觀(guan)察到析出相與第(di)二相顆粒。

  在(zai)線常(chang)化就(jiu)是在(zai)軋(ya)制(zhi)過程(cheng)中間(jian)插入(ru)正(zheng)火(huo)工藝，利(li)用了部分軋(ya)制(zhi)余熱，即(ji)可縮短正(zheng)火(huo)加熱時間(jian)。微合金化在(zai)線常(chang)化鋼替代離線正(zheng)火(huo)或調制(zhi)處理鋼，減少了與熱處理、精整、能量、脫(tuo)碳、鐵皮損失（氧化）等(deng)有關的成本。總之，在(zai)線常(chang)化既簡化工序，又節省(sheng)能源。

 與調(diao)質處理鋼相(xiang)比，在線常(chang)化鋼具有更好的切削(xue)(xue)性能(neng)，這是(shi)由于鐵(tie)素體(ti)＋珠光體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)比回火索氏體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)切削(xue)(xue)性能(neng)好。

二、在線常化工藝(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。

  為使(shi)合金元素全部溶入奧氏(shi)體中，并使(shi)奧氏(shi)體均勻化，爐(lu)(lu)中工(gong)件應在規(gui)定的(de)(de)加熱溫(wen)度范圍內保持適當的(de)(de)時(shi)間，時(shi)間的(de)(de)長短與工(gong)件的(de)(de)有效厚度、鋼種、裝爐(lu)(lu)方式(shi)、裝爐(lu)(lu)量、裝爐(lu)(lu)溫(wen)度、爐(lu)(lu)的(de)(de)性(xing)能及密封(feng)程度等因素有關。

  冷卻方(fang)式不(bu)同(tong)，意味著工(gong)件(jian)(jian)冷卻速度不(bu)同(tong)，比如堆冷、并(bing)排冷、工(gong)件(jian)(jian)間隔料位冷、單冷，冷速由小(xiao)變(bian)大，一般來(lai)說，晶(jing)粒(li)尺寸(cun)減小(xiao)，珠光體(ti)百分數增(zeng)加，珠光體(ti)片間距減小(xiao)，使得(de)強度與沖擊韌(ren)性均(jun)有提高。

  再加熱爐(lu)中工件的保溫(wen)時(shi)間是一項不可或缺的控制參數(shu)。保溫(wen)時(shi)間不足，強度達不到要求，保溫(wen)時(shi)間過長(chang)，浪費(fei)能源，降低生產效(xiao)率，而(er)且可能造成工件表(biao)面脫碳。

  在線常化(hua)鋼入再加熱爐之前，經歷了階段性的(de)(de)軋(ya)制工(gong)序結束(shu)，工(gong)件的(de)(de)每個部(bu)位必須完成奧氏(shi)體向(xiang)鐵素體＋珠光體的(de)(de)全部(bu)組織(zhi)轉變，所以(yi)工(gong)件冷卻相對較慢的(de)(de)部(bu)位也(ye)必須冷至Ar,以(yi)下。

  再(zai)加(jia)熱爐(lu)溫(wen)(wen)度的控制對(dui)鋼的性能(neng)至關(guan)重要(yao)(yao)。再(zai)加(jia)熱爐(lu)給工件升(sheng)溫(wen)(wen)，不僅要(yao)(yao)保證必要(yao)(yao)的組織轉(zhuan)變和(he)擴散，而(er)且還要(yao)(yao)使應有的合金元素全部溶人(ren)奧(ao)氏(shi)體中(zhong)。溫(wen)(wen)度偏(pian)低，強度不足(zu)，溫(wen)(wen)度偏(pian)高，韌(ren)性下(xia)降(jiang)，溫(wen)(wen)度過高強度也(ye)會下(xia)降(jiang)。

  微(wei)(wei)合金化(hua)元(yuan)素加(jia)入(ru)鋼中(zhong)有(you)兩(liang)個(ge)目的(de)(de)，即晶粒(li)(li)細化(hua)及析(xi)(xi)出(chu)強化(hua)。兩(liang)種作用(yong)(yong)都是由(you)(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)或(huo)(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)引起(qi)的(de)(de)。晶粒(li)(li)細化(hua)可以(yi)通(tong)過(guo)析(xi)(xi)出(chu)質(zhi)點釘扎晶粒(li)(li)間(jian)(jian)界獲得，還(huan)有(you)靠熱加(jia)工過(guo)程延(yan)遲奧氏(shi)體再結晶時由(you)(you)應變誘導產生(sheng)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)。強化(hua)作用(yong)(yong)是由(you)(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)或(huo)(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)于奧氏(shi)體向(xiang)鐵素體轉變時在鐵素體中(zhong)析(xi)(xi)出(chu)，或(huo)(huo)轉變完成以(yi)后(hou)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)產生(sheng)的(de)(de)。這(zhe)些(xie)鐵素體中(zhong)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)物(wu)(wu)阻礙轉變時或(huo)(huo)轉變后(hou)鐵素體的(de)(de)晶粒(li)(li)長大，所以(yi)還(huan)有(you)間(jian)(jian)接的(de)(de)晶粒(li)(li)細化(hua)作用(yong)(yong)。

  微(wei)合金(jin)在線常化(hua)鋼的(de)強韌化(hua)方(fang)式為沉(chen)淀強化(hua)，細(xi)晶強化(hua)；韌化(hua)以組織細(xi)化(hua)，鐵素體相對增(zeng)加，并呈塊狀(zhuang)分布。

  K55鋼(gang)級不需(xu)要昂貴的微合(he)金(jin)化(hua)元素，細化(hua)晶粒，不出(chu)現混晶，強(qiang)度與(yu)韌性(xing)達(da)標余量(liang)大，性(xing)能可靠。

  N80鋼級切削(xue)加工性能好(hao)，有利用螺紋加工，殘余應力(li)低(di)，管子各部位(wei)性能均勻性好(hao)，在相同強(qiang)度水平下，綜合使用性能較好(hao)。

三、在線常化套管產生彎曲的(de)原因

  在（再加熱爐(lu)前）小(xiao)冷(leng)床彎曲，除了(le)由于機架軋(ya)制線與軋(ya)機不(bu)對(dui)中產(chan)生機械彎曲外，鋼管(guan)本(ben)身組(zu)織轉變不(bu)一致，也是造成(cheng)彎曲的(de)(de)原因，有些鋼種在一定冷(leng)卻(que)速度下不(bu)僅得到鐵素體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)，還產(chan)生一部分(fen)貝(bei)氏體(ti)(ti)組(zu)織，貝(bei)氏體(ti)(ti)組(zu)織應力(li)較(jiao)大，鋼管(guan)局部先冷(leng)卻(que)，先產(chan)生貝(bei)氏體(ti)(ti)的(de)(de)部分(fen)可能發生彎曲。

  進人再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)前，鋼(gang)管溫(wen)(wen)度不應(ying)過(guo)(guo)低(di)，溫(wen)(wen)度過(guo)(guo)低(di)，就可(ke)能在鋼(gang)管入口再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)后產(chan)生彎曲。這是由于再加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)中鋼(gang)管入口與(yu)其(qi)他部位溫(wen)(wen)度很難保(bao)持一致(zhi)，當(dang)管子入爐(lu)(lu)溫(wen)(wen)度過(guo)(guo)低(di)，爐(lu)(lu)膛內較高的爐(lu)(lu)溫(wen)(wen)就會使管子熱(re)(re)應(ying)力急劇(ju)增加(jia)，當(dang)爐(lu)(lu)況不理想，管子的不同部位就會由于爐(lu)(lu)膛內溫(wen)(wen)度不一致(zhi)造成熱(re)(re)應(ying)力差別較大，從而(er)導致(zhi)管子彎曲。