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(chang)化的目的

在線常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材的組織變(bian)得均勻，晶粒細(xi)化(hua)；

  2. 改善(shan)一些鋼(gang)種的力學性能；

  3. 改善低(di)碳(tan)鋼和低(di)合金(jin)鋼的(de)金(jin)相組織(zhi)和性能，為(wei)合金(jin)元素的(de)擴散創造條件。

 在(zai)金相(xiang)顯微(wei)鏡(jing)下呈現鐵素體(ti)加(jia)珠光(guang)體(ti)組織，如果是微(wei)合金化鋼，在(zai)透射電鏡(jing)下可觀(guan)察到析出相(xiang)與(yu)第二相(xiang)顆粒(li)。

  在(zai)線(xian)常(chang)化(hua)(hua)就是在(zai)軋制過程中(zhong)間插入正(zheng)火工(gong)藝，利用了(le)部分軋制余熱，即可縮短正(zheng)火加熱時間。微合金化(hua)(hua)在(zai)線(xian)常(chang)化(hua)(hua)鋼替代離線(xian)正(zheng)火或調(diao)制處(chu)理鋼，減(jian)少(shao)了(le)與熱處(chu)理、精整、能量、脫碳、鐵皮損失（氧(yang)化(hua)(hua)）等有(you)關的成本。總之(zhi)，在(zai)線(xian)常(chang)化(hua)(hua)既簡化(hua)(hua)工(gong)序，又節省能源。

 與調(diao)質處理鋼(gang)相比(bi)，在(zai)線常化鋼(gang)具有更好(hao)的切(qie)削性(xing)能，這是由(you)于鐵素體＋珠光體組(zu)織比(bi)回火索氏體組(zu)織切(qie)削性(xing)能好(hao)。

二、在線常化(hua)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。

  為使合金元素全部溶入奧(ao)氏體中(zhong)(zhong)，并使奧(ao)氏體均勻化，爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)工(gong)件(jian)應在規(gui)定的(de)加(jia)熱溫度范(fan)圍內(nei)保(bao)持(chi)適當的(de)時(shi)間，時(shi)間的(de)長(chang)短與工(gong)件(jian)的(de)有效(xiao)厚度、鋼種、裝爐(lu)(lu)方式、裝爐(lu)(lu)量、裝爐(lu)(lu)溫度、爐(lu)(lu)的(de)性能及密封程度等因(yin)素有關。

  冷(leng)卻方式不同，意味著工件(jian)冷(leng)卻速(su)度不同，比如堆冷(leng)、并排冷(leng)、工件(jian)間(jian)隔料位冷(leng)、單(dan)冷(leng)，冷(leng)速(su)由小(xiao)變(bian)大，一(yi)般來說，晶(jing)粒尺寸減(jian)小(xiao)，珠光體(ti)百(bai)分數增加，珠光體(ti)片(pian)間(jian)距(ju)減(jian)小(xiao)，使得強(qiang)度與沖(chong)擊韌(ren)性均有(you)提(ti)高。

  再加(jia)熱爐中(zhong)工件(jian)的保(bao)溫時間(jian)是(shi)一項不可或缺的控(kong)制參數。保(bao)溫時間(jian)不足，強度達不到要(yao)求，保(bao)溫時間(jian)過(guo)長，浪費能源，降低生產效率，而且(qie)可能造成(cheng)工件(jian)表面脫碳(tan)。

  在線常(chang)化(hua)鋼入再加熱爐之前，經歷(li)了階段性的軋制工序(xu)結束(shu)，工件的每(mei)個部位(wei)必(bi)須(xu)完成奧氏體向鐵(tie)素體＋珠光(guang)體的全部組(zu)織轉變，所以(yi)工件冷卻(que)相(xiang)對較慢的部位(wei)也必(bi)須(xu)冷至Ar,以(yi)下(xia)。

  再(zai)加熱(re)爐(lu)(lu)溫(wen)(wen)度(du)的控制(zhi)對鋼(gang)的性(xing)能至(zhi)關重要。再(zai)加熱(re)爐(lu)(lu)給工件升溫(wen)(wen)，不僅要保證必要的組織轉變和擴散(san)，而且還要使應有的合金元(yuan)素全部(bu)溶人奧氏體中。溫(wen)(wen)度(du)偏(pian)低，強度(du)不足，溫(wen)(wen)度(du)偏(pian)高(gao)(gao)，韌性(xing)下降(jiang)，溫(wen)(wen)度(du)過高(gao)(gao)強度(du)也會下降(jiang)。

  微合金化(hua)(hua)元(yuan)素(su)加入鋼中(zhong)有(you)兩個目的(de)(de)(de)，即(ji)晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)及析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)強(qiang)化(hua)(hua)。兩種作(zuo)用(yong)都是(shi)由微合金碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)引起(qi)的(de)(de)(de)。晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)可(ke)以(yi)通過析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)質點釘扎晶(jing)(jing)(jing)粒間界獲(huo)得，還有(you)靠熱加工(gong)過程(cheng)延遲奧氏體(ti)(ti)再結晶(jing)(jing)(jing)時(shi)由應(ying)變(bian)誘(you)導產生的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是(shi)由微合金碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧氏體(ti)(ti)向鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)時(shi)在鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)，或(huo)轉(zhuan)變(bian)完成以(yi)后的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)產生的(de)(de)(de)。這些鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出(chu)(chu)物(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變(bian)時(shi)或(huo)轉(zhuan)變(bian)后鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒長大，所以(yi)還有(you)間接(jie)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒細(xi)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)。

  微合金在線(xian)常化鋼的強(qiang)韌化方式為沉淀強(qiang)化，細晶強(qiang)化；韌化以(yi)組織細化，鐵素體相對增加(jia)，并呈塊(kuai)狀分(fen)布。

  K55鋼級不需要昂(ang)貴的微合金化元素，細化晶粒，不出現混晶，強度與韌性達標余量大，性能(neng)可靠。

  N80鋼級切削加(jia)工(gong)性(xing)(xing)(xing)能(neng)好，有利用(yong)(yong)螺紋加(jia)工(gong)，殘余應力(li)低，管子各(ge)部(bu)位性(xing)(xing)(xing)能(neng)均(jun)勻性(xing)(xing)(xing)好，在相同強(qiang)度(du)水平下，綜合(he)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)能(neng)較好。

三、在線常化套管產(chan)生彎曲的(de)原因

  在（再加熱(re)爐前）小冷(leng)床彎(wan)(wan)曲，除了(le)由于(yu)機架(jia)軋制線與軋機不(bu)對中產生(sheng)機械彎(wan)(wan)曲外(wai)，鋼(gang)(gang)管本身組織轉變不(bu)一(yi)致，也是造成彎(wan)(wan)曲的原因，有些(xie)鋼(gang)(gang)種在一(yi)定(ding)冷(leng)卻速度下不(bu)僅得(de)到(dao)鐵素(su)體(ti)＋珠光體(ti)，還產生(sheng)一(yi)部分貝氏體(ti)組織，貝氏體(ti)組織應力較大，鋼(gang)(gang)管局部先(xian)冷(leng)卻，先(xian)產生(sheng)貝氏體(ti)的部分可能(neng)發生(sheng)彎(wan)(wan)曲。

  進人再(zai)加熱(re)爐前，鋼管(guan)溫(wen)度(du)(du)不(bu)應過(guo)低(di)，溫(wen)度(du)(du)過(guo)低(di)，就可能在(zai)鋼管(guan)入口再(zai)加熱(re)爐后產生(sheng)彎曲。這(zhe)是由(you)于(yu)再(zai)加熱(re)爐中鋼管(guan)入口與其(qi)他部位溫(wen)度(du)(du)很難(nan)保持一致(zhi)，當管(guan)子(zi)(zi)入爐溫(wen)度(du)(du)過(guo)低(di)，爐膛內較高的爐溫(wen)就會(hui)使管(guan)子(zi)(zi)熱(re)應力急劇增加，當爐況不(bu)理想(xiang)，管(guan)子(zi)(zi)的不(bu)同(tong)部位就會(hui)由(you)于(yu)爐膛內溫(wen)度(du)(du)不(bu)一致(zhi)造成熱(re)應力差別較大，從而導致(zhi)管(guan)子(zi)(zi)彎曲。