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)、在線常化的目的

在線常化要達到的目(mu)的包(bao)括：

  1. 使鋼材(cai)的組織變(bian)得均(jun)勻，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼種的(de)力學性能(neng)；

  3. 改善(shan)低(di)碳(tan)鋼和低(di)合(he)金(jin)鋼的金(jin)相(xiang)組(zu)織(zhi)和性能，為合(he)金(jin)元素的擴散創造條件。

 在(zai)金相顯微(wei)鏡下(xia)(xia)呈現鐵素體加珠(zhu)光體組織(zhi)，如(ru)果是微(wei)合金化鋼，在(zai)透射電鏡下(xia)(xia)可觀察到(dao)析出相與第二相顆粒。

  在線常化就(jiu)是在軋制(zhi)過程(cheng)中間(jian)(jian)插入正(zheng)火工(gong)藝(yi)，利用(yong)了(le)部(bu)分軋制(zhi)余(yu)熱，即可縮短正(zheng)火加熱時間(jian)(jian)。微合金化在線常化鋼替(ti)代離(li)線正(zheng)火或調制(zhi)處理鋼，減少了(le)與熱處理、精整、能(neng)量、脫碳、鐵皮損(sun)失（氧化）等有關的(de)成本(ben)。總之，在線常化既簡化工(gong)序(xu)，又節(jie)省能(neng)源。

 與(yu)調質處理鋼相比(bi)(bi)，在線常化鋼具有更好的切削(xue)性能(neng)，這(zhe)是由于鐵素(su)體(ti)＋珠光體(ti)組(zu)織(zhi)比(bi)(bi)回火索氏體(ti)組(zu)織(zhi)切削(xue)性能(neng)好。

二(er)、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(shi)合金元素(su)全(quan)部溶入奧(ao)(ao)氏體中，并使(shi)奧(ao)(ao)氏體均勻化，爐(lu)中工件(jian)應在規定的(de)加(jia)熱溫(wen)度(du)范(fan)圍內保持適當的(de)時間，時間的(de)長短(duan)與工件(jian)的(de)有效厚度(du)、鋼種、裝爐(lu)方式(shi)、裝爐(lu)量、裝爐(lu)溫(wen)度(du)、爐(lu)的(de)性能及(ji)密封程度(du)等因素(su)有關。

  冷(leng)(leng)卻方式不(bu)同(tong)，意味著工件冷(leng)(leng)卻速度(du)不(bu)同(tong)，比如堆冷(leng)(leng)、并(bing)排(pai)冷(leng)(leng)、工件間隔料位(wei)冷(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)，冷(leng)(leng)速由(you)小(xiao)變大，一般來(lai)說，晶粒尺寸(cun)減小(xiao)，珠光體百分數增加，珠光體片間距減小(xiao)，使(shi)得強度(du)與(yu)沖擊韌性均有(you)提(ti)高。

  再加熱爐中工件的保溫(wen)時間是一(yi)項不可(ke)或缺的控制參數。保溫(wen)時間不足，強度達(da)不到(dao)要求，保溫(wen)時間過長，浪費能(neng)源，降低(di)生產效率，而且可(ke)能(neng)造成工件表面脫碳。

  在線常化鋼入再(zai)加熱爐之前，經(jing)歷了階段性的軋(ya)制工(gong)序結束(shu)，工(gong)件(jian)的每個部(bu)位必須完成(cheng)奧氏體向鐵素體＋珠光體的全部(bu)組織轉變，所以(yi)工(gong)件(jian)冷(leng)卻相對較慢的部(bu)位也必須冷(leng)至(zhi)Ar,以(yi)下(xia)。

  再加熱爐(lu)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)控(kong)制對鋼的(de)性(xing)能至關(guan)重(zhong)要。再加熱爐(lu)給工件升(sheng)溫(wen)，不僅要保證必要的(de)組織轉變和擴散，而(er)且還要使應有的(de)合金元素(su)全(quan)部溶人奧氏體中。溫(wen)度(du)(du)(du)(du)偏低，強度(du)(du)(du)(du)不足，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)偏高(gao)，韌性(xing)下(xia)(xia)降，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)過高(gao)強度(du)(du)(du)(du)也會(hui)下(xia)(xia)降。

  微(wei)合(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)加(jia)入鋼中有兩個目的，即晶粒(li)(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)及析(xi)出(chu)(chu)強化(hua)(hua)(hua)(hua)。兩種作(zuo)用(yong)都是由微(wei)合(he)金(jin)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的析(xi)出(chu)(chu)引起(qi)的。晶粒(li)(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)可以通過(guo)析(xi)出(chu)(chu)質(zhi)點(dian)釘扎晶粒(li)(li)間(jian)界獲得(de)，還(huan)有靠熱加(jia)工過(guo)程延遲奧氏(shi)體(ti)(ti)再結晶時由應變誘(you)導產生(sheng)的析(xi)出(chu)(chu)。強化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是由微(wei)合(he)金(jin)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧氏(shi)體(ti)(ti)向鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)轉變時在鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中析(xi)出(chu)(chu)，或(huo)轉變完成(cheng)以后的析(xi)出(chu)(chu)產生(sheng)的。這(zhe)些鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中的析(xi)出(chu)(chu)物(wu)(wu)阻(zu)礙轉變時或(huo)轉變后鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的晶粒(li)(li)長大(da)，所以還(huan)有間(jian)接(jie)的晶粒(li)(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。

  微合金(jin)在線(xian)常化(hua)(hua)鋼(gang)的強韌化(hua)(hua)方(fang)式為沉(chen)淀強化(hua)(hua)，細晶強化(hua)(hua)；韌化(hua)(hua)以組織細化(hua)(hua)，鐵素體(ti)相對(dui)增加，并呈塊狀分(fen)布。

  K55鋼級不需要昂貴的(de)微(wei)合金化(hua)元素，細(xi)化(hua)晶粒，不出現混(hun)晶，強(qiang)度與(yu)韌性(xing)達標余量大，性(xing)能(neng)可(ke)靠。

  N80鋼級切削加(jia)工(gong)性能(neng)好，有(you)利用螺(luo)紋(wen)加(jia)工(gong)，殘余應力(li)低，管(guan)子各(ge)部位性能(neng)均勻性好，在相同強度水(shui)平下，綜合使用性能(neng)較好。

三、在(zai)線常化套管產生彎曲(qu)的(de)原因

  在(zai)（再加熱爐前）小冷床彎(wan)曲(qu)，除(chu)了由于機(ji)架軋制(zhi)線與軋機(ji)不對中產(chan)生(sheng)機(ji)械彎(wan)曲(qu)外，鋼(gang)管本(ben)身組(zu)織轉(zhuan)變不一致，也是造成(cheng)彎(wan)曲(qu)的原(yuan)因(yin)，有些鋼(gang)種在(zai)一定(ding)冷卻速(su)度下不僅得到鐵素體(ti)(ti)＋珠光(guang)體(ti)(ti)，還產(chan)生(sheng)一部分(fen)貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織，貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織應力較大，鋼(gang)管局(ju)部先(xian)冷卻，先(xian)產(chan)生(sheng)貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)的部分(fen)可(ke)能(neng)發生(sheng)彎(wan)曲(qu)。

  進人再加熱(re)爐前，鋼管溫度不(bu)應(ying)過低(di)，溫度過低(di)，就可能在鋼管入口再加熱(re)爐后產生彎曲。這是由于再加熱(re)爐中鋼管入口與(yu)其他部位(wei)溫度很難(nan)保持(chi)一致，當管子(zi)(zi)入爐溫度過低(di)，爐膛(tang)內較高的(de)爐溫就會使管子(zi)(zi)熱(re)應(ying)力(li)急(ji)劇增(zeng)加，當爐況不(bu)理想，管子(zi)(zi)的(de)不(bu)同部位(wei)就會由于爐膛(tang)內溫度不(bu)一致造成熱(re)應(ying)力(li)差別(bie)較大，從而導(dao)致管子(zi)(zi)彎曲。