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(de)目的(de)

在線常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材(cai)的組織變(bian)得均(jun)勻，晶(jing)粒細化(hua)；

  2. 改善一些鋼(gang)種的力學性能(neng)；

  3. 改善(shan)低碳鋼和低合金鋼的金相(xiang)組織和性(xing)能，為合金元素的擴散創造條件。

 在(zai)金(jin)相顯微鏡下(xia)(xia)呈現鐵素體加珠光(guang)體組織(zhi)，如果是(shi)微合金(jin)化鋼(gang)，在(zai)透射(she)電鏡下(xia)(xia)可觀察(cha)到析出相與(yu)第二相顆粒。

  在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)就(jiu)是在(zai)軋制過程中間插入正(zheng)火工藝，利用了(le)部分軋制余熱，即可縮短正(zheng)火加熱時(shi)間。微(wei)合金化(hua)(hua)在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)鋼(gang)替代離(li)線(xian)(xian)正(zheng)火或調制處理鋼(gang)，減少了(le)與熱處理、精(jing)整(zheng)、能(neng)量、脫碳、鐵皮損失（氧化(hua)(hua)）等有關的成本(ben)。總之，在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)既(ji)簡(jian)化(hua)(hua)工序(xu)，又節省能(neng)源。

 與調(diao)質處理(li)鋼(gang)相比(bi)，在線常(chang)化鋼(gang)具有更好的切削性能(neng)，這是由于鐵素體＋珠光(guang)體組織比(bi)回(hui)火索氏(shi)體組織切削性能(neng)好。

二、在線常化工藝

  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(su)全(quan)部溶入奧(ao)氏體中(zhong)，并使奧(ao)氏體均勻(yun)化，爐(lu)中(zhong)工(gong)件(jian)應(ying)在規定的(de)(de)(de)加熱(re)溫度(du)范圍內保持(chi)適當的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)長(chang)短與工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)有(you)效厚度(du)、鋼種、裝(zhuang)爐(lu)方式、裝(zhuang)爐(lu)量、裝(zhuang)爐(lu)溫度(du)、爐(lu)的(de)(de)(de)性能及密封(feng)程度(du)等(deng)因(yin)素(su)有(you)關。

  冷(leng)(leng)卻方式不(bu)(bu)同(tong)，意(yi)味著工(gong)(gong)件冷(leng)(leng)卻速度(du)不(bu)(bu)同(tong)，比(bi)如堆冷(leng)(leng)、并排(pai)冷(leng)(leng)、工(gong)(gong)件間隔料位冷(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)，冷(leng)(leng)速由小(xiao)變大，一(yi)般來說(shuo)，晶粒尺寸減小(xiao)，珠光體百(bai)分數增加，珠光體片間距減小(xiao)，使得(de)強度(du)與沖擊(ji)韌性均(jun)有提(ti)高。

  再加(jia)熱爐中工(gong)件的(de)保(bao)(bao)溫(wen)時間(jian)是一項不(bu)可(ke)或缺的(de)控(kong)制參數(shu)。保(bao)(bao)溫(wen)時間(jian)不(bu)足，強度達不(bu)到要求，保(bao)(bao)溫(wen)時間(jian)過長，浪費(fei)能(neng)源，降(jiang)低生產(chan)效率(lv)，而且可(ke)能(neng)造成工(gong)件表面脫碳。

  在(zai)線常化鋼(gang)入(ru)再加熱爐之(zhi)前，經歷(li)了(le)階段性的軋制工(gong)序結束，工(gong)件的每個部位必須(xu)完成奧(ao)氏體向鐵素體＋珠(zhu)光體的全(quan)部組織(zhi)轉變(bian)，所以(yi)工(gong)件冷卻(que)相對較(jiao)慢(man)的部位也必須(xu)冷至Ar,以(yi)下。

  再(zai)加熱爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)度的控制對鋼的性能(neng)至關重要(yao)。再(zai)加熱爐(lu)給工件升溫(wen)(wen)(wen)，不(bu)僅要(yao)保證(zheng)必要(yao)的組織(zhi)轉變和擴(kuo)散(san)，而且還要(yao)使應有的合金元素全(quan)部溶人(ren)奧氏(shi)體中。溫(wen)(wen)(wen)度偏低，強度不(bu)足，溫(wen)(wen)(wen)度偏高(gao)，韌(ren)性下降，溫(wen)(wen)(wen)度過高(gao)強度也會(hui)下降。

  微(wei)合金化(hua)(hua)(hua)元素加(jia)(jia)入鋼(gang)中有(you)兩(liang)(liang)個目的(de)(de)，即晶(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)(hua)及析(xi)(xi)出(chu)強化(hua)(hua)(hua)。兩(liang)(liang)種作用都是由微(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)引起(qi)的(de)(de)。晶(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)(hua)可以(yi)通過(guo)析(xi)(xi)出(chu)質(zhi)點釘扎(zha)晶(jing)粒間界獲(huo)得(de)，還有(you)靠熱加(jia)(jia)工過(guo)程延遲奧(ao)氏(shi)體再結晶(jing)時(shi)由應變(bian)誘導(dao)產生的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)。強化(hua)(hua)(hua)作用是由微(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)于(yu)奧(ao)氏(shi)體向鐵(tie)素體轉變(bian)時(shi)在鐵(tie)素體中析(xi)(xi)出(chu)，或(huo)轉變(bian)完成以(yi)后的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)產生的(de)(de)。這(zhe)些鐵(tie)素體中的(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)物(wu)(wu)(wu)阻礙(ai)轉變(bian)時(shi)或(huo)轉變(bian)后鐵(tie)素體的(de)(de)晶(jing)粒長大(da)，所以(yi)還有(you)間接(jie)的(de)(de)晶(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)(hua)作用。

  微(wei)合金在線常化(hua)鋼的強韌化(hua)方式(shi)為(wei)沉(chen)淀強化(hua)，細(xi)晶強化(hua)；韌化(hua)以(yi)組(zu)織(zhi)細(xi)化(hua)，鐵素體相對增加，并呈塊狀分布。

  K55鋼級不需要昂(ang)貴的(de)微合金化元(yuan)素，細化晶粒，不出現混晶，強(qiang)度(du)與韌性達標余量大，性能可(ke)靠(kao)。

  N80鋼級(ji)切(qie)削加工性能(neng)(neng)好，有利(li)用(yong)螺(luo)紋加工，殘余應力低(di)，管子各部位性能(neng)(neng)均勻性好，在相同強度水平下，綜合(he)使用(yong)性能(neng)(neng)較好。

三、在線常化套管產生彎曲(qu)的原因(yin)

  在（再加熱爐(lu)前）小冷(leng)床彎曲(qu)(qu)，除了由(you)于機架(jia)軋制線與軋機不(bu)對中產(chan)(chan)生機械(xie)彎曲(qu)(qu)外(wai)，鋼管本身組織(zhi)轉變(bian)不(bu)一致，也是造成彎曲(qu)(qu)的(de)原因，有些鋼種(zhong)在一定冷(leng)卻速度下不(bu)僅得到鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)，還產(chan)(chan)生一部(bu)(bu)分貝氏體(ti)(ti)組織(zhi)，貝氏體(ti)(ti)組織(zhi)應力(li)較大(da)，鋼管局(ju)部(bu)(bu)先冷(leng)卻，先產(chan)(chan)生貝氏體(ti)(ti)的(de)部(bu)(bu)分可(ke)能發生彎曲(qu)(qu)。

  進人再加(jia)熱(re)爐(lu)前，鋼管(guan)溫(wen)度(du)不(bu)應過低(di)(di)，溫(wen)度(du)過低(di)(di)，就(jiu)可能在鋼管(guan)入(ru)口再加(jia)熱(re)爐(lu)后產生彎曲(qu)。這是由于再加(jia)熱(re)爐(lu)中鋼管(guan)入(ru)口與其他部(bu)位(wei)溫(wen)度(du)很(hen)難保持一致，當(dang)管(guan)子入(ru)爐(lu)溫(wen)度(du)過低(di)(di)，爐(lu)膛內較(jiao)高(gao)的爐(lu)溫(wen)就(jiu)會使(shi)管(guan)子熱(re)應力(li)急劇增加(jia)，當(dang)爐(lu)況不(bu)理想，管(guan)子的不(bu)同部(bu)位(wei)就(jiu)會由于爐(lu)膛內溫(wen)度(du)不(bu)一致造成熱(re)應力(li)差別較(jiao)大，從(cong)而(er)導致管(guan)子彎曲(qu)。