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(xian)常化的目(mu)的

在線(xian)常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材(cai)的組織變得均勻，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼種的力學性能；

  3. 改善低碳(tan)鋼(gang)和低合金鋼(gang)的(de)金相組織和性能，為(wei)合金元素的(de)擴散創造條(tiao)件。

 在(zai)金相顯微鏡下呈現(xian)鐵素(su)體加珠(zhu)光體組(zu)織(zhi)，如果是微合金化鋼，在(zai)透射電鏡下可觀察到析出(chu)相與第(di)二相顆(ke)粒。

  在(zai)(zai)線(xian)常(chang)(chang)(chang)化(hua)就是在(zai)(zai)軋制過(guo)程中(zhong)間(jian)插(cha)入(ru)正(zheng)火工藝，利(li)用了部分軋制余(yu)熱(re)，即可縮(suo)短(duan)正(zheng)火加熱(re)時(shi)間(jian)。微合金(jin)化(hua)在(zai)(zai)線(xian)常(chang)(chang)(chang)化(hua)鋼(gang)(gang)替(ti)代離線(xian)正(zheng)火或(huo)調制處理鋼(gang)(gang)，減少了與(yu)熱(re)處理、精(jing)整、能量、脫碳、鐵皮損失（氧化(hua)）等有關的(de)成本(ben)。總(zong)之，在(zai)(zai)線(xian)常(chang)(chang)(chang)化(hua)既簡化(hua)工序，又節(jie)省能源。

 與調質處理(li)鋼相比，在(zai)線常(chang)化鋼具(ju)有更好的切削性(xing)能(neng)，這(zhe)是由于鐵素(su)體(ti)＋珠光體(ti)組織比回火索氏體(ti)組織切削性(xing)能(neng)好。

二(er)、在線常化(hua)工(gong)藝(yi)

  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)合金元素全部(bu)溶入奧氏體(ti)中(zhong)，并使(shi)奧氏體(ti)均勻化，爐(lu)中(zhong)工件(jian)應在(zai)規定的(de)(de)加熱溫度(du)(du)范圍內(nei)保持適(shi)當的(de)(de)時間(jian)，時間(jian)的(de)(de)長短與工件(jian)的(de)(de)有效厚度(du)(du)、鋼種、裝爐(lu)方式(shi)、裝爐(lu)量、裝爐(lu)溫度(du)(du)、爐(lu)的(de)(de)性能及密封程度(du)(du)等因素有關。

  冷卻方式不(bu)同(tong)，意味著工件冷卻速(su)度不(bu)同(tong)，比如堆(dui)冷、并排冷、工件間(jian)(jian)隔料位冷、單(dan)冷，冷速(su)由(you)小(xiao)變大，一般來說，晶粒尺寸減小(xiao)，珠光體百分數增加，珠光體片間(jian)(jian)距減小(xiao)，使得強度與沖擊韌性均有(you)提高。

  再加熱爐中工(gong)件的(de)保(bao)(bao)(bao)溫時間是(shi)一項(xiang)不(bu)(bu)(bu)可或缺的(de)控制參數。保(bao)(bao)(bao)溫時間不(bu)(bu)(bu)足，強度達不(bu)(bu)(bu)到(dao)要求，保(bao)(bao)(bao)溫時間過長，浪(lang)費能源，降低生產(chan)效率，而且可能造成工(gong)件表面脫碳。

  在線常(chang)化鋼入再加熱爐(lu)之前，經(jing)歷(li)了階(jie)段性的(de)軋制(zhi)工序結束，工件的(de)每個部位必(bi)須(xu)完成奧氏體(ti)向鐵素體(ti)＋珠(zhu)光體(ti)的(de)全部組織轉變，所以工件冷卻相對較(jiao)慢的(de)部位也必(bi)須(xu)冷至Ar,以下。

  再加熱(re)爐(lu)溫度(du)(du)的(de)(de)控制對(dui)鋼的(de)(de)性(xing)能至關重要(yao)(yao)。再加熱(re)爐(lu)給工件(jian)升溫，不僅要(yao)(yao)保證必要(yao)(yao)的(de)(de)組織(zhi)轉(zhuan)變和擴散，而(er)且還要(yao)(yao)使應有(you)的(de)(de)合金元素全部溶(rong)人奧(ao)氏體中(zhong)。溫度(du)(du)偏低(di)，強度(du)(du)不足，溫度(du)(du)偏高，韌性(xing)下(xia)(xia)降(jiang)，溫度(du)(du)過(guo)高強度(du)(du)也會下(xia)(xia)降(jiang)。

  微合金(jin)化(hua)(hua)元素(su)加入鋼中有兩個目的(de)(de)，即晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)及析(xi)出(chu)強(qiang)化(hua)(hua)。兩種作(zuo)用(yong)都是由(you)微合金(jin)碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)出(chu)引起的(de)(de)。晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)可以(yi)通過析(xi)出(chu)質(zhi)點釘扎晶(jing)粒(li)間界(jie)獲得，還有靠熱(re)加工過程延遲(chi)奧氏體(ti)再(zai)結晶(jing)時(shi)由(you)應變(bian)誘(you)導產(chan)生的(de)(de)析(xi)出(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是由(you)微合金(jin)碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧氏體(ti)向鐵素(su)體(ti)轉(zhuan)變(bian)時(shi)在鐵素(su)體(ti)中析(xi)出(chu)，或(huo)轉(zhuan)變(bian)完成以(yi)后的(de)(de)析(xi)出(chu)產(chan)生的(de)(de)。這些鐵素(su)體(ti)中的(de)(de)析(xi)出(chu)物(wu)(wu)阻(zu)礙轉(zhuan)變(bian)時(shi)或(huo)轉(zhuan)變(bian)后鐵素(su)體(ti)的(de)(de)晶(jing)粒(li)長大，所以(yi)還有間接的(de)(de)晶(jing)粒(li)細化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。

  微合金在線常化(hua)鋼的強韌化(hua)方式為沉淀強化(hua)，細(xi)晶強化(hua)；韌化(hua)以組織細(xi)化(hua)，鐵(tie)素體相對增(zeng)加，并呈塊狀分(fen)布。

  K55鋼級(ji)不需要昂貴的微合(he)金化(hua)元素，細化(hua)晶粒(li)，不出現混(hun)晶，強(qiang)度(du)與(yu)韌性達標余量大，性能可靠。

  N80鋼(gang)級切削加工性(xing)能好，有利用螺紋加工，殘余應力低，管子各部位性(xing)能均勻(yun)性(xing)好，在(zai)相同強(qiang)度(du)水平(ping)下，綜(zong)合使用性(xing)能較好。

三、在線常化套(tao)管(guan)產生(sheng)彎曲(qu)的原因

  在(zai)（再加熱(re)爐前）小(xiao)冷(leng)床彎(wan)曲，除了由于機(ji)架軋制線(xian)與軋機(ji)不對中產(chan)生(sheng)機(ji)械彎(wan)曲外，鋼管本身組(zu)織(zhi)(zhi)轉變不一(yi)致(zhi)，也是造成彎(wan)曲的(de)(de)原(yuan)因，有些鋼種在(zai)一(yi)定冷(leng)卻(que)速(su)度下(xia)不僅得到(dao)鐵素體＋珠光體，還產(chan)生(sheng)一(yi)部(bu)分(fen)貝(bei)氏(shi)體組(zu)織(zhi)(zhi)，貝(bei)氏(shi)體組(zu)織(zhi)(zhi)應(ying)力較(jiao)大，鋼管局部(bu)先(xian)冷(leng)卻(que)，先(xian)產(chan)生(sheng)貝(bei)氏(shi)體的(de)(de)部(bu)分(fen)可(ke)能發生(sheng)彎(wan)曲。

  進人再加(jia)(jia)(jia)熱爐(lu)(lu)前(qian)，鋼管(guan)(guan)溫度不應(ying)過低(di)，溫度過低(di)，就可(ke)能在(zai)鋼管(guan)(guan)入口(kou)再加(jia)(jia)(jia)熱爐(lu)(lu)后產(chan)生彎曲(qu)。這是由(you)于(yu)(yu)再加(jia)(jia)(jia)熱爐(lu)(lu)中鋼管(guan)(guan)入口(kou)與其他部(bu)位溫度很難保持(chi)一(yi)致(zhi)，當管(guan)(guan)子(zi)入爐(lu)(lu)溫度過低(di)，爐(lu)(lu)膛(tang)內較高的爐(lu)(lu)溫就會使管(guan)(guan)子(zi)熱應(ying)力急劇增加(jia)(jia)(jia)，當爐(lu)(lu)況不理想(xiang)，管(guan)(guan)子(zi)的不同(tong)部(bu)位就會由(you)于(yu)(yu)爐(lu)(lu)膛(tang)內溫度不一(yi)致(zhi)造成熱應(ying)力差別較大，從而導致(zhi)管(guan)(guan)子(zi)彎曲(qu)。