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(mu)的(de)

在線常化要達到的(de)目的(de)包括(kuo)：

  1. 使鋼材的組織(zhi)變(bian)得(de)均勻，晶粒細化；

  2. 改善(shan)一(yi)些鋼種的力學性能；

  3. 改善低(di)(di)碳鋼(gang)和(he)低(di)(di)合(he)金(jin)鋼(gang)的金(jin)相組織和(he)性(xing)能(neng)，為合(he)金(jin)元素的擴散(san)創造條(tiao)件。

 在(zai)金相(xiang)顯微鏡下(xia)呈現鐵素體加(jia)珠光體組織，如果是微合(he)金化鋼，在(zai)透射(she)電(dian)鏡下(xia)可(ke)觀(guan)察到析出相(xiang)與第(di)二相(xiang)顆(ke)粒。

  在線常化(hua)(hua)(hua)就是在軋制過程(cheng)中間插入正(zheng)火(huo)工(gong)藝，利用(yong)了部分軋制余熱，即可縮短正(zheng)火(huo)加熱時間。微(wei)合金化(hua)(hua)(hua)在線常化(hua)(hua)(hua)鋼(gang)替代離線正(zheng)火(huo)或調制處(chu)理(li)鋼(gang)，減(jian)少了與(yu)熱處(chu)理(li)、精(jing)整、能(neng)量(liang)、脫碳、鐵皮損失(shi)（氧化(hua)(hua)(hua)）等(deng)有關的成本(ben)。總之，在線常化(hua)(hua)(hua)既簡化(hua)(hua)(hua)工(gong)序，又節(jie)省能(neng)源。

 與調質處理鋼(gang)相比(bi)，在(zai)線常(chang)化鋼(gang)具有更好的(de)切(qie)(qie)削性能，這是(shi)由于(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)＋珠光體(ti)組織比(bi)回火索(suo)氏體(ti)組織切(qie)(qie)削性能好。

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(wei)使合(he)金元素全部溶(rong)入奧(ao)氏(shi)體(ti)中，并使奧(ao)氏(shi)體(ti)均勻化，爐(lu)(lu)中工件(jian)應在規定的(de)加(jia)熱溫度(du)范圍內保持適(shi)當(dang)的(de)時間(jian)，時間(jian)的(de)長短(duan)與工件(jian)的(de)有效(xiao)厚(hou)度(du)、鋼(gang)種、裝(zhuang)爐(lu)(lu)方式、裝(zhuang)爐(lu)(lu)量、裝(zhuang)爐(lu)(lu)溫度(du)、爐(lu)(lu)的(de)性能(neng)及(ji)密(mi)封程度(du)等因素有關。

  冷(leng)卻(que)方式不同，意味(wei)著工件冷(leng)卻(que)速度不同，比如堆(dui)冷(leng)、并排冷(leng)、工件間(jian)隔料位冷(leng)、單冷(leng)，冷(leng)速由小(xiao)變大，一般來說(shuo)，晶(jing)粒尺寸(cun)減小(xiao)，珠(zhu)光體百分數增加，珠(zhu)光體片間(jian)距減小(xiao)，使得(de)強度與沖擊(ji)韌性均有提高。

  再(zai)加熱爐中(zhong)工件的保溫時間(jian)是一項不可(ke)或缺的控制參數。保溫時間(jian)不足(zu)，強度達不到要求，保溫時間(jian)過長，浪費能(neng)源，降低生產效率，而且(qie)可(ke)能(neng)造成工件表面脫碳。

  在線常化鋼(gang)入再加熱(re)爐之前，經歷了階段性的(de)(de)(de)軋制工(gong)序結束，工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)每個部(bu)位(wei)必(bi)須完成奧(ao)氏體向鐵素體＋珠光體的(de)(de)(de)全部(bu)組織轉變，所以工(gong)件(jian)冷(leng)卻相對較慢的(de)(de)(de)部(bu)位(wei)也必(bi)須冷(leng)至(zhi)Ar,以下。

  再(zai)加(jia)熱爐溫度的(de)(de)控制對(dui)鋼的(de)(de)性(xing)能(neng)至關重(zhong)要(yao)。再(zai)加(jia)熱爐給工件升溫，不僅要(yao)保證必(bi)要(yao)的(de)(de)組織轉變和擴散，而且(qie)還要(yao)使應有的(de)(de)合金元素(su)全(quan)部溶人奧(ao)氏體(ti)中(zhong)。溫度偏(pian)低，強(qiang)度不足(zu)，溫度偏(pian)高，韌性(xing)下(xia)降，溫度過高強(qiang)度也會下(xia)降。

  微(wei)(wei)合(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)(hua)元(yuan)素加入鋼中(zhong)有(you)兩個目的(de)，即晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)及析(xi)(xi)出(chu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)。兩種作用都(dou)是(shi)由微(wei)(wei)合(he)金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)(huo)碳(tan)(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)析(xi)(xi)出(chu)引(yin)起(qi)的(de)。晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)可以(yi)(yi)通過析(xi)(xi)出(chu)質點釘扎晶(jing)(jing)(jing)粒(li)間界獲得，還有(you)靠(kao)熱(re)加工(gong)過程延遲奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)再結晶(jing)(jing)(jing)時由應變(bian)(bian)誘導產生(sheng)(sheng)的(de)析(xi)(xi)出(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)作用是(shi)由微(wei)(wei)合(he)金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)(huo)碳(tan)(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向鐵(tie)素體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)時在鐵(tie)素體(ti)(ti)中(zhong)析(xi)(xi)出(chu)，或(huo)(huo)轉(zhuan)變(bian)(bian)完成以(yi)(yi)后(hou)的(de)析(xi)(xi)出(chu)產生(sheng)(sheng)的(de)。這些(xie)鐵(tie)素體(ti)(ti)中(zhong)的(de)析(xi)(xi)出(chu)物(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變(bian)(bian)時或(huo)(huo)轉(zhuan)變(bian)(bian)后(hou)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)，所以(yi)(yi)還有(you)間接(jie)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)(hua)(hua)作用。

  微合金(jin)在線常化(hua)(hua)鋼的(de)強韌(ren)化(hua)(hua)方式為沉(chen)淀強化(hua)(hua)，細晶(jing)強化(hua)(hua)；韌(ren)化(hua)(hua)以組(zu)織細化(hua)(hua)，鐵素體相對增加，并(bing)呈塊(kuai)狀分(fen)布。

  K55鋼(gang)級不需要昂(ang)貴(gui)的微合金化(hua)元(yuan)素，細化(hua)晶(jing)粒(li)，不出現混晶(jing)，強度與韌性達標余量大(da)，性能可靠。

  N80鋼級切削加工(gong)性(xing)能好，有利(li)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，在相同強度水平(ping)下，綜(zong)合使(shi)用(yong)性(xing)能較好。

三、在線常化套(tao)管產生彎(wan)曲(qu)的原因

  在（再(zai)加熱爐(lu)前）小冷床(chuang)彎(wan)曲，除了由(you)于(yu)機架軋(ya)制線與軋(ya)機不(bu)(bu)(bu)對中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)機械彎(wan)曲外，鋼(gang)管(guan)本(ben)身組織轉(zhuan)變不(bu)(bu)(bu)一(yi)致，也(ye)是造成彎(wan)曲的原(yuan)因，有(you)些鋼(gang)種在一(yi)定冷卻速度下不(bu)(bu)(bu)僅得到鐵(tie)素體＋珠光體，還產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)部(bu)分貝氏體組織，貝氏體組織應力較大，鋼(gang)管(guan)局部(bu)先(xian)冷卻，先(xian)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)貝氏體的部(bu)分可能發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)彎(wan)曲。

  進人(ren)再(zai)(zai)加熱爐(lu)(lu)前，鋼(gang)(gang)管(guan)溫(wen)度不(bu)應(ying)過(guo)低，溫(wen)度過(guo)低，就可(ke)能(neng)在鋼(gang)(gang)管(guan)入口再(zai)(zai)加熱爐(lu)(lu)后產生彎曲。這是(shi)由于再(zai)(zai)加熱爐(lu)(lu)中鋼(gang)(gang)管(guan)入口與其他部位溫(wen)度很(hen)難保持(chi)一(yi)致，當管(guan)子入爐(lu)(lu)溫(wen)度過(guo)低，爐(lu)(lu)膛(tang)內(nei)較(jiao)(jiao)高的爐(lu)(lu)溫(wen)就會使管(guan)子熱應(ying)力急劇(ju)增加，當爐(lu)(lu)況(kuang)不(bu)理想(xiang)，管(guan)子的不(bu)同(tong)部位就會由于爐(lu)(lu)膛(tang)內(nei)溫(wen)度不(bu)一(yi)致造(zao)成(cheng)熱應(ying)力差別較(jiao)(jiao)大，從而導致管(guan)子彎曲。