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、在線常化的目的

在線常(chang)化要達到的目(mu)的包括：

  1. 使鋼材的組(zu)織(zhi)變得均勻，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼(gang)種的力學性能(neng)；

  3. 改(gai)善低碳鋼(gang)和低合(he)金鋼(gang)的金相組織和性(xing)能(neng)，為合(he)金元(yuan)素的擴(kuo)散創(chuang)造條件(jian)。

 在(zai)金相顯(xian)微(wei)鏡下(xia)(xia)呈現鐵素體加珠光體組織，如果是(shi)微(wei)合(he)金化鋼(gang)，在(zai)透射電(dian)鏡下(xia)(xia)可觀察到析出相與第二相顆粒(li)。

  在(zai)線(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)就是在(zai)軋制(zhi)(zhi)(zhi)過程中間插入正火工(gong)藝，利用了(le)部分軋制(zhi)(zhi)(zhi)余熱，即可縮短正火加(jia)熱時間。微合金(jin)化(hua)(hua)在(zai)線(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)鋼(gang)替代離(li)線(xian)(xian)正火或(huo)調制(zhi)(zhi)(zhi)處(chu)理鋼(gang)，減少(shao)了(le)與熱處(chu)理、精整(zheng)、能(neng)量、脫碳(tan)、鐵皮損失（氧化(hua)(hua)）等(deng)有關的成本。總之，在(zai)線(xian)(xian)常(chang)化(hua)(hua)既簡化(hua)(hua)工(gong)序，又節省能(neng)源。

 與調質處理鋼相比(bi)，在線常化鋼具有(you)更好的切削(xue)性能，這是由于(yu)鐵素體＋珠(zhu)光(guang)體組織(zhi)比(bi)回火索(suo)氏體組織(zhi)切削(xue)性能好。

二、在(zai)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(yuan)素全部溶入奧氏(shi)體中(zhong)，并使奧氏(shi)體均(jun)勻化，爐(lu)中(zhong)工(gong)件應在規定的加熱溫度(du)范圍內保(bao)持適(shi)當的時(shi)間，時(shi)間的長(chang)短與工(gong)件的有效(xiao)厚度(du)、鋼種、裝爐(lu)方式、裝爐(lu)量、裝爐(lu)溫度(du)、爐(lu)的性能(neng)及密(mi)封程度(du)等因素有關。

  冷(leng)(leng)卻方式不(bu)同，意味著工件(jian)冷(leng)(leng)卻速度不(bu)同，比如堆(dui)冷(leng)(leng)、并(bing)排冷(leng)(leng)、工件(jian)間隔料(liao)位冷(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)，冷(leng)(leng)速由小變大，一(yi)般來說，晶粒(li)尺寸減(jian)小，珠光(guang)體(ti)百分數增加，珠光(guang)體(ti)片(pian)間距減(jian)小，使(shi)得強度與沖擊韌性(xing)均(jun)有提高。

  再加熱爐中工件的(de)保溫(wen)(wen)時間是一項不可(ke)(ke)或(huo)缺(que)的(de)控制(zhi)參數。保溫(wen)(wen)時間不足，強度達不到要求，保溫(wen)(wen)時間過長(chang)，浪費(fei)能源，降低生產(chan)效率，而且可(ke)(ke)能造成工件表面脫(tuo)碳。

  在(zai)線常(chang)化(hua)鋼入再加(jia)熱爐之前，經(jing)歷了(le)階段性的(de)軋制工(gong)序結束，工(gong)件的(de)每個(ge)部(bu)位必須完成奧氏體向鐵素體＋珠光體的(de)全部(bu)組織轉變，所以(yi)工(gong)件冷卻相對(dui)較慢的(de)部(bu)位也必須冷至Ar,以(yi)下。

  再加熱爐溫(wen)度(du)的(de)控制對鋼(gang)的(de)性(xing)能至關重要(yao)。再加熱爐給工(gong)件(jian)升溫(wen)，不(bu)僅要(yao)保證必要(yao)的(de)組織(zhi)轉變和(he)擴散，而且還要(yao)使(shi)應有的(de)合金元素全部(bu)溶(rong)人奧氏體(ti)中。溫(wen)度(du)偏低，強度(du)不(bu)足，溫(wen)度(du)偏高，韌性(xing)下降(jiang)，溫(wen)度(du)過高強度(du)也會下降(jiang)。

  微合(he)金化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)元(yuan)素加(jia)入鋼(gang)中(zhong)有(you)兩個目的(de)(de)，即晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)及析出強化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。兩種作用(yong)都是由微合(he)金碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)析出引起的(de)(de)。晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)可以通(tong)過析出質點釘扎晶(jing)(jing)(jing)粒間(jian)界(jie)獲得，還有(you)靠熱(re)加(jia)工(gong)過程延遲奧(ao)氏(shi)體再結晶(jing)(jing)(jing)時由應變(bian)(bian)誘(you)導產生(sheng)的(de)(de)析出。強化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)是由微合(he)金碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)于奧(ao)氏(shi)體向鐵(tie)素體轉變(bian)(bian)時在鐵(tie)素體中(zhong)析出，或轉變(bian)(bian)完成(cheng)以后的(de)(de)析出產生(sheng)的(de)(de)。這些鐵(tie)素體中(zhong)的(de)(de)析出物(wu)(wu)(wu)阻礙轉變(bian)(bian)時或轉變(bian)(bian)后鐵(tie)素體的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒長大，所以還有(you)間(jian)接的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)。

  微合金在線常化(hua)(hua)鋼的(de)強韌化(hua)(hua)方式為沉淀強化(hua)(hua)，細(xi)晶強化(hua)(hua)；韌化(hua)(hua)以組織細(xi)化(hua)(hua)，鐵素體相對增加，并(bing)呈塊狀(zhuang)分布。

  K55鋼級不需要昂貴的(de)微合(he)金化元(yuan)素(su)，細化晶(jing)粒，不出現(xian)混晶(jing)，強度與韌性達標余(yu)量大，性能可靠。

  N80鋼(gang)級切(qie)削加工性(xing)能好，有利(li)用螺紋加工，殘余應力低，管子各部位性(xing)能均勻性(xing)好，在相同強度水平下，綜合使用性(xing)能較好。

三、在(zai)線(xian)常化套管產生彎(wan)曲的原因(yin)

  在（再加熱爐前）小(xiao)冷床(chuang)彎曲(qu)，除了由(you)于機(ji)架軋制(zhi)線與軋機(ji)不(bu)對(dui)中產生機(ji)械彎曲(qu)外，鋼(gang)管(guan)本身(shen)組織(zhi)轉變不(bu)一致，也是造成(cheng)彎曲(qu)的原因，有些鋼(gang)種(zhong)在一定冷卻(que)速(su)度下不(bu)僅得到鐵素(su)體(ti)(ti)＋珠(zhu)光體(ti)(ti)，還產生一部分貝氏體(ti)(ti)組織(zhi)，貝氏體(ti)(ti)組織(zhi)應力較大，鋼(gang)管(guan)局(ju)部先(xian)冷卻(que)，先(xian)產生貝氏體(ti)(ti)的部分可能發生彎曲(qu)。

  進(jin)人(ren)再加熱(re)爐(lu)前，鋼(gang)管(guan)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)應過(guo)低，溫(wen)(wen)度(du)過(guo)低，就(jiu)可能在鋼(gang)管(guan)入(ru)(ru)口再加熱(re)爐(lu)后產生彎(wan)曲(qu)。這是(shi)由于(yu)再加熱(re)爐(lu)中鋼(gang)管(guan)入(ru)(ru)口與其他部位溫(wen)(wen)度(du)很難保持一致，當管(guan)子(zi)(zi)入(ru)(ru)爐(lu)溫(wen)(wen)度(du)過(guo)低，爐(lu)膛(tang)內較高(gao)的(de)爐(lu)溫(wen)(wen)就(jiu)會(hui)使管(guan)子(zi)(zi)熱(re)應力急劇增加，當爐(lu)況不(bu)(bu)理想，管(guan)子(zi)(zi)的(de)不(bu)(bu)同部位就(jiu)會(hui)由于(yu)爐(lu)膛(tang)內溫(wen)(wen)度(du)不(bu)(bu)一致造(zao)成熱(re)應力差別較大(da)，從而導致管(guan)子(zi)(zi)彎(wan)曲(qu)。