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)目的(de)

在線常(chang)化(hua)要達到的目的包(bao)括：

  1. 使鋼材的組織變得(de)均勻，晶粒(li)細化；

  2. 改善一些(xie)鋼種的(de)力學性能；

  3. 改善低(di)碳鋼(gang)和低(di)合金鋼(gang)的(de)金相組織和性能，為合金元素(su)的(de)擴散創造條件。

 在(zai)金相(xiang)顯(xian)微鏡(jing)下(xia)呈現鐵(tie)素(su)體加珠光體組織，如果是微合(he)金化鋼(gang)，在(zai)透射電鏡(jing)下(xia)可觀(guan)察(cha)到析出(chu)相(xiang)與第二相(xiang)顆粒。

  在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常化(hua)就是在(zai)(zai)軋制過程中間插入正火工(gong)(gong)藝，利(li)用了部分軋制余熱(re)，即可縮短正火加熱(re)時間。微合金化(hua)在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常化(hua)鋼(gang)替代離線(xian)(xian)(xian)正火或調制處理鋼(gang)，減少(shao)了與熱(re)處理、精(jing)整、能量、脫碳、鐵皮損失（氧化(hua)）等有關的成本。總之，在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)常化(hua)既簡化(hua)工(gong)(gong)序，又節省(sheng)能源。

 與調(diao)質(zhi)處理鋼(gang)相比(bi)，在線常化鋼(gang)具有更好(hao)的切削性(xing)能(neng)，這是由于鐵素體＋珠光體組織比(bi)回(hui)火索氏體組織切削性(xing)能(neng)好(hao)。

二、在線常化工藝(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(wei)使合金元素(su)全部(bu)溶入奧氏體中(zhong)，并使奧氏體均勻化，爐中(zhong)工(gong)件(jian)應在規定的加熱溫度(du)范圍內(nei)保(bao)持適當的時間，時間的長短(duan)與工(gong)件(jian)的有效厚度(du)、鋼種、裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)爐方式、裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)爐量、裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)爐溫度(du)、爐的性(xing)能及(ji)密封程度(du)等因素(su)有關(guan)。

  冷卻方(fang)式不同，意味著工(gong)件冷卻速度不同，比(bi)如堆冷、并(bing)排冷、工(gong)件間隔料位冷、單冷，冷速由小變大，一(yi)般來(lai)說，晶粒尺寸減小，珠(zhu)光體百分(fen)數增加，珠(zhu)光體片間距減小，使得強度與沖(chong)擊韌性均有提高。

  再(zai)加熱爐中(zhong)工件的(de)保溫時(shi)間是一項(xiang)不(bu)(bu)可或缺的(de)控制參數。保溫時(shi)間不(bu)(bu)足，強度達不(bu)(bu)到要(yao)求，保溫時(shi)間過長，浪費(fei)能(neng)源，降低生產效率(lv)，而且可能(neng)造(zao)成(cheng)工件表面脫碳。

  在線常化鋼(gang)入再加熱(re)爐之前，經歷了階(jie)段性的(de)軋制工(gong)(gong)序結束(shu)，工(gong)(gong)件的(de)每個部位必須(xu)完成奧氏(shi)體(ti)向鐵素體(ti)＋珠(zhu)光體(ti)的(de)全部組織(zhi)轉(zhuan)變，所(suo)以工(gong)(gong)件冷卻(que)相對較慢的(de)部位也(ye)必須(xu)冷至Ar,以下。

  再加熱(re)爐(lu)溫度(du)的(de)控制對鋼的(de)性能至關(guan)重要(yao)(yao)。再加熱(re)爐(lu)給工件升溫，不僅(jin)要(yao)(yao)保證(zheng)必要(yao)(yao)的(de)組織轉變(bian)和擴(kuo)散，而且還要(yao)(yao)使(shi)應有的(de)合金(jin)元素全部(bu)溶人奧氏體中。溫度(du)偏(pian)(pian)低，強(qiang)度(du)不足(zu)，溫度(du)偏(pian)(pian)高(gao)，韌性下降，溫度(du)過高(gao)強(qiang)度(du)也會(hui)下降。

  微合金化(hua)元素(su)加(jia)入鋼中有兩(liang)(liang)個(ge)目的，即晶粒細(xi)化(hua)及(ji)析(xi)(xi)出(chu)強化(hua)。兩(liang)(liang)種作(zuo)(zuo)用都(dou)是(shi)由(you)微合金碳(tan)化(hua)物、氮(dan)化(hua)物或碳(tan)氮(dan)化(hua)物的析(xi)(xi)出(chu)引(yin)起(qi)的。晶粒細(xi)化(hua)可以(yi)通過析(xi)(xi)出(chu)質(zhi)點釘(ding)扎晶粒間界獲得，還(huan)有靠熱(re)加(jia)工過程延遲奧氏體(ti)再結(jie)晶時由(you)應變(bian)誘導(dao)產生的析(xi)(xi)出(chu)。強化(hua)作(zuo)(zuo)用是(shi)由(you)微合金碳(tan)化(hua)物、氮(dan)化(hua)物或碳(tan)氮(dan)化(hua)物于奧氏體(ti)向(xiang)鐵(tie)素(su)體(ti)轉變(bian)時在鐵(tie)素(su)體(ti)中析(xi)(xi)出(chu)，或轉變(bian)完(wan)成以(yi)后(hou)的析(xi)(xi)出(chu)產生的。這些鐵(tie)素(su)體(ti)中的析(xi)(xi)出(chu)物阻礙轉變(bian)時或轉變(bian)后(hou)鐵(tie)素(su)體(ti)的晶粒長(chang)大，所以(yi)還(huan)有間接的晶粒細(xi)化(hua)作(zuo)(zuo)用。

  微合(he)金(jin)在線常化(hua)鋼的強(qiang)韌化(hua)方式(shi)為沉(chen)淀強(qiang)化(hua)，細晶強(qiang)化(hua)；韌化(hua)以組織細化(hua)，鐵(tie)素體相對增加，并呈塊(kuai)狀分布。

  K55鋼(gang)級不(bu)需要昂貴的微(wei)合金化元素，細化晶粒，不(bu)出現混晶，強度與韌(ren)性達標余(yu)量(liang)大，性能可靠。

  N80鋼級切削加(jia)工性(xing)能好(hao)，有利用(yong)螺紋加(jia)工，殘余應力(li)低，管子各部(bu)位性(xing)能均勻(yun)性(xing)好(hao)，在相同(tong)強度水平(ping)下，綜合使用(yong)性(xing)能較(jiao)好(hao)。

三(san)、在線常化(hua)套管(guan)產生(sheng)彎曲的(de)原因

  在(zai)（再加熱爐前(qian)）小冷床彎(wan)(wan)曲(qu)，除了(le)由(you)于(yu)機架軋制線與軋機不對中(zhong)產生(sheng)機械(xie)彎(wan)(wan)曲(qu)外，鋼(gang)管本身組織(zhi)轉(zhuan)變不一(yi)致，也是造成彎(wan)(wan)曲(qu)的原因，有些(xie)鋼(gang)種(zhong)在(zai)一(yi)定冷卻速度下不僅得(de)到鐵素體(ti)＋珠光體(ti)，還產生(sheng)一(yi)部分貝(bei)氏體(ti)組織(zhi)，貝(bei)氏體(ti)組織(zhi)應力(li)較大，鋼(gang)管局(ju)部先(xian)(xian)冷卻，先(xian)(xian)產生(sheng)貝(bei)氏體(ti)的部分可能發生(sheng)彎(wan)(wan)曲(qu)。

  進人再加(jia)熱爐(lu)(lu)前，鋼管溫度不應(ying)(ying)過(guo)低(di)，溫度過(guo)低(di)，就可(ke)能在鋼管入口再加(jia)熱爐(lu)(lu)后產(chan)生彎(wan)曲。這(zhe)是由(you)于(yu)再加(jia)熱爐(lu)(lu)中(zhong)鋼管入口與其他部(bu)位溫度很(hen)難保持一致(zhi)，當管子入爐(lu)(lu)溫度過(guo)低(di)，爐(lu)(lu)膛內(nei)較(jiao)高的(de)爐(lu)(lu)溫就會使管子熱應(ying)(ying)力急劇增加(jia)，當爐(lu)(lu)況不理想，管子的(de)不同部(bu)位就會由(you)于(yu)爐(lu)(lu)膛內(nei)溫度不一致(zhi)造成熱應(ying)(ying)力差別較(jiao)大，從(cong)而導致(zhi)管子彎(wan)曲。