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(hua)的目的

在線常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材(cai)的組(zu)織(zhi)變(bian)得均勻，晶(jing)粒細化；

  2. 改(gai)善一些鋼種(zhong)的力學性能；

  3. 改善低碳鋼和(he)(he)低合金鋼的(de)金相組織(zhi)和(he)(he)性能，為(wei)合金元素的(de)擴散創造條件。

 在金(jin)相(xiang)(xiang)顯微(wei)鏡(jing)下(xia)呈(cheng)現鐵素體(ti)加珠(zhu)光(guang)體(ti)組織，如(ru)果是微(wei)合金(jin)化鋼，在透射電鏡(jing)下(xia)可觀察到析出相(xiang)(xiang)與(yu)第二相(xiang)(xiang)顆粒。

  在(zai)線(xian)常(chang)(chang)化(hua)就是在(zai)軋(ya)制(zhi)過程中間插(cha)入正火(huo)工藝，利用(yong)了(le)部分軋(ya)制(zhi)余熱，即(ji)可(ke)縮短正火(huo)加熱時(shi)間。微(wei)合金化(hua)在(zai)線(xian)常(chang)(chang)化(hua)鋼(gang)替代離線(xian)正火(huo)或調(diao)制(zhi)處(chu)理鋼(gang)，減(jian)少了(le)與熱處(chu)理、精整、能量、脫碳、鐵皮損失（氧(yang)化(hua)）等有關的成本。總之，在(zai)線(xian)常(chang)(chang)化(hua)既簡(jian)化(hua)工序，又節(jie)省能源。

 與調質處理鋼相比(bi)，在線常化鋼具有更好的(de)切削性能，這是由于鐵素體＋珠(zhu)光體組織比(bi)回火索氏體組織切削性能好。

二(er)、在線常(chang)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(wei)使合金(jin)元素全部溶(rong)入奧氏體中(zhong)，并使奧氏體均勻化，爐(lu)(lu)中(zhong)工(gong)件(jian)應在規定的(de)加熱(re)溫(wen)度范(fan)圍內保(bao)持適當的(de)時(shi)間(jian)，時(shi)間(jian)的(de)長短與工(gong)件(jian)的(de)有效厚度、鋼(gang)種、裝爐(lu)(lu)方式、裝爐(lu)(lu)量、裝爐(lu)(lu)溫(wen)度、爐(lu)(lu)的(de)性能及(ji)密封程度等因素有關。

  冷(leng)(leng)卻方式不同，意味著工(gong)件(jian)冷(leng)(leng)卻速度(du)不同，比(bi)如(ru)堆冷(leng)(leng)、并(bing)排冷(leng)(leng)、工(gong)件(jian)間(jian)隔料(liao)位(wei)冷(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)，冷(leng)(leng)速由小變大，一(yi)般來(lai)說，晶粒尺寸減小，珠(zhu)光(guang)體百分數增加(jia)，珠(zhu)光(guang)體片間(jian)距(ju)減小，使得強(qiang)度(du)與(yu)沖(chong)擊韌性(xing)均有提高(gao)。

  再加熱爐中(zhong)工(gong)件(jian)(jian)的保溫時(shi)間是一項不(bu)(bu)可或缺的控制參數(shu)。保溫時(shi)間不(bu)(bu)足，強度達不(bu)(bu)到(dao)要求，保溫時(shi)間過(guo)長，浪費能源，降低生產效率，而且可能造成工(gong)件(jian)(jian)表面脫碳(tan)。

  在線常化鋼(gang)入(ru)再加(jia)熱(re)爐之前，經歷了階段性的(de)(de)軋制(zhi)工(gong)序結束，工(gong)件(jian)的(de)(de)每個部位(wei)必須(xu)完成奧氏(shi)體向鐵素體＋珠(zhu)光體的(de)(de)全部組(zu)織轉變(bian)，所以(yi)工(gong)件(jian)冷(leng)卻相(xiang)對(dui)較慢的(de)(de)部位(wei)也必須(xu)冷(leng)至Ar,以(yi)下(xia)。

  再加(jia)熱爐(lu)溫(wen)度(du)的(de)控制對鋼(gang)的(de)性(xing)能至關重要。再加(jia)熱爐(lu)給工件升(sheng)溫(wen)，不僅(jin)要保(bao)證必要的(de)組織轉變(bian)和擴散，而且(qie)還要使應有的(de)合金元素全部溶人奧氏(shi)體中。溫(wen)度(du)偏低，強(qiang)度(du)不足(zu)，溫(wen)度(du)偏高，韌性(xing)下降，溫(wen)度(du)過高強(qiang)度(du)也(ye)會下降。

  微(wei)合金(jin)化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)加(jia)入鋼中(zhong)(zhong)有兩(liang)個目(mu)的，即(ji)晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)及析出強化(hua)(hua)(hua)(hua)。兩(liang)種作(zuo)用(yong)都是由(you)微(wei)合金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的析出引起的。晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)可(ke)以通過析出質(zhi)點釘扎晶粒(li)間界獲得，還有靠熱加(jia)工(gong)過程延(yan)遲奧(ao)氏體(ti)(ti)再(zai)結晶時(shi)(shi)由(you)應變誘導產生的析出。強化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是由(you)微(wei)合金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧(ao)氏體(ti)(ti)向鐵素(su)(su)體(ti)(ti)轉(zhuan)變時(shi)(shi)在鐵素(su)(su)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)析出，或轉(zhuan)變完成以后的析出產生的。這些鐵素(su)(su)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的析出物(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變時(shi)(shi)或轉(zhuan)變后鐵素(su)(su)體(ti)(ti)的晶粒(li)長大，所以還有間接的晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。

  微合金(jin)在線常化(hua)鋼的強(qiang)(qiang)韌化(hua)方式為(wei)沉淀強(qiang)(qiang)化(hua)，細晶強(qiang)(qiang)化(hua)；韌化(hua)以組織細化(hua)，鐵素體相對(dui)增(zeng)加，并(bing)呈塊狀分布(bu)。

  K55鋼級不(bu)需(xu)要昂貴(gui)的微(wei)合(he)金化元素，細化晶(jing)粒，不(bu)出(chu)現混晶(jing)，強度與韌(ren)性(xing)達標余量大，性(xing)能(neng)可靠。

  N80鋼級(ji)切削加工性能好(hao)(hao)，有利(li)用(yong)螺紋(wen)加工，殘余(yu)應力低，管子各部位(wei)性能均勻(yun)性好(hao)(hao)，在(zai)相同強(qiang)度水平(ping)下，綜(zong)合使用(yong)性能較好(hao)(hao)。

三、在線(xian)常化套(tao)管(guan)產生彎曲的原因

  在（再(zai)加熱爐前）小冷床彎(wan)(wan)曲(qu)，除了(le)由于機(ji)架軋制線與軋機(ji)不對中產生機(ji)械彎(wan)(wan)曲(qu)外，鋼管本身組(zu)織轉變不一致，也(ye)是(shi)造成(cheng)彎(wan)(wan)曲(qu)的原因，有(you)些鋼種(zhong)在一定(ding)冷卻速度(du)下不僅得到鐵素體＋珠光體，還(huan)產生一部分(fen)貝氏體組(zu)織，貝氏體組(zu)織應力(li)較(jiao)大，鋼管局部先(xian)冷卻，先(xian)產生貝氏體的部分(fen)可能發生彎(wan)(wan)曲(qu)。

  進人再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)前，鋼(gang)管(guan)(guan)溫度(du)(du)不(bu)(bu)應過(guo)低，溫度(du)(du)過(guo)低，就可能在鋼(gang)管(guan)(guan)入(ru)口再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)后產生彎曲。這(zhe)是(shi)由于再(zai)加(jia)(jia)熱(re)爐(lu)中鋼(gang)管(guan)(guan)入(ru)口與其他部位(wei)溫度(du)(du)很難保持一致，當管(guan)(guan)子入(ru)爐(lu)溫度(du)(du)過(guo)低，爐(lu)膛內(nei)較高的爐(lu)溫就會使管(guan)(guan)子熱(re)應力急(ji)劇(ju)增加(jia)(jia)，當爐(lu)況不(bu)(bu)理想，管(guan)(guan)子的不(bu)(bu)同部位(wei)就會由于爐(lu)膛內(nei)溫度(du)(du)不(bu)(bu)一致造成(cheng)熱(re)應力差別(bie)較大，從(cong)而導致管(guan)(guan)子彎曲。