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

在線常化要達到的(de)目的(de)包括：

  1. 使(shi)鋼材的組織變得均勻(yun)，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼種的力學性能；

  3. 改善低碳鋼(gang)和(he)低合(he)金鋼(gang)的金相組織(zhi)和(he)性能，為(wei)合(he)金元素的擴散(san)創造條件。

 在金相(xiang)(xiang)顯微(wei)鏡(jing)下呈(cheng)現鐵(tie)素體(ti)加(jia)珠(zhu)光(guang)體(ti)組(zu)織，如果是微(wei)合金化鋼，在透射電(dian)鏡(jing)下可觀(guan)察到析出相(xiang)(xiang)與第二相(xiang)(xiang)顆(ke)粒。

  在線(xian)(xian)常(chang)化(hua)就是在軋(ya)制過(guo)程中間插(cha)入正(zheng)火工藝，利用(yong)了部分軋(ya)制余熱(re)，即可縮(suo)短正(zheng)火加(jia)熱(re)時間。微合(he)金化(hua)在線(xian)(xian)常(chang)化(hua)鋼替代離線(xian)(xian)正(zheng)火或(huo)調制處(chu)理(li)鋼，減(jian)少了與熱(re)處(chu)理(li)、精整、能(neng)量、脫碳、鐵皮損失（氧化(hua)）等有關的成本。總之，在線(xian)(xian)常(chang)化(hua)既簡化(hua)工序，又節省能(neng)源。

 與調質處理鋼相比(bi)，在線常化鋼具(ju)有更好的切削性(xing)能(neng)，這(zhe)是由(you)于鐵素體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)組織(zhi)比(bi)回(hui)火索氏體(ti)(ti)組織(zhi)切削性(xing)能(neng)好。

二、在線(xian)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。

  為使合(he)金元素全部溶入(ru)奧氏(shi)(shi)體中(zhong)，并使奧氏(shi)(shi)體均勻化，爐(lu)中(zhong)工件應在規定的加熱溫(wen)度范圍(wei)內保持適當的時(shi)間，時(shi)間的長短(duan)與工件的有效厚度、鋼(gang)種、裝爐(lu)方式、裝爐(lu)量、裝爐(lu)溫(wen)度、爐(lu)的性能(neng)及密封程(cheng)度等因素有關。

  冷(leng)卻(que)方式不同(tong)，意味著工(gong)件(jian)冷(leng)卻(que)速(su)度不同(tong)，比(bi)如堆冷(leng)、并排冷(leng)、工(gong)件(jian)間隔料位冷(leng)、單冷(leng)，冷(leng)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(shu)增加，珠光體片(pian)間距減小(xiao)，使(shi)得(de)強(qiang)度與沖擊韌性均有(you)提高。

  再(zai)加熱爐中(zhong)工件的(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)時間是一(yi)項不可或(huo)缺的(de)(de)控制參數。保(bao)溫(wen)(wen)時間不足，強度(du)達不到要(yao)求，保(bao)溫(wen)(wen)時間過長(chang)，浪(lang)費能源，降低生產效率，而且可能造成工件表面(mian)脫碳。

  在線常(chang)化鋼入再加熱爐之(zhi)前，經歷了階段(duan)性的軋制工(gong)序結束，工(gong)件的每個部(bu)(bu)位必(bi)須完成奧氏體(ti)向鐵素體(ti)＋珠光體(ti)的全部(bu)(bu)組織(zhi)轉變，所以工(gong)件冷(leng)卻相對較(jiao)慢(man)的部(bu)(bu)位也必(bi)須冷(leng)至(zhi)Ar,以下。

  再(zai)加熱(re)爐(lu)(lu)溫(wen)度的(de)(de)控制對(dui)鋼的(de)(de)性能(neng)至關重要(yao)。再(zai)加熱(re)爐(lu)(lu)給工件升溫(wen)，不(bu)僅(jin)要(yao)保(bao)證(zheng)必要(yao)的(de)(de)組織轉變和擴(kuo)散，而且(qie)還要(yao)使應有的(de)(de)合金元(yuan)素(su)全部溶人奧氏體中。溫(wen)度偏(pian)低(di)，強度不(bu)足，溫(wen)度偏(pian)高，韌性下(xia)降，溫(wen)度過高強度也會(hui)下(xia)降。

  微(wei)合金化(hua)(hua)元素加(jia)入鋼中有(you)兩個目的(de)(de)，即晶(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)及析(xi)(xi)出強(qiang)化(hua)(hua)。兩種作用(yong)都是由(you)(you)微(wei)合金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或碳氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)(xi)出引起的(de)(de)。晶(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)可以(yi)通過析(xi)(xi)出質點釘扎晶(jing)(jing)粒(li)間界獲得，還(huan)有(you)靠熱加(jia)工過程延遲奧氏體再結晶(jing)(jing)時由(you)(you)應變誘(you)導產生的(de)(de)析(xi)(xi)出。強(qiang)化(hua)(hua)作用(yong)是由(you)(you)微(wei)合金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)或碳氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧氏體向鐵(tie)素體轉(zhuan)變時在鐵(tie)素體中析(xi)(xi)出，或轉(zhuan)變完(wan)成以(yi)后(hou)的(de)(de)析(xi)(xi)出產生的(de)(de)。這些鐵(tie)素體中的(de)(de)析(xi)(xi)出物(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變時或轉(zhuan)變后(hou)鐵(tie)素體的(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)長大，所以(yi)還(huan)有(you)間接(jie)的(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)作用(yong)。

  微合(he)金在線常化(hua)(hua)鋼的強韌化(hua)(hua)方式為沉淀強化(hua)(hua)，細晶強化(hua)(hua)；韌化(hua)(hua)以組織細化(hua)(hua)，鐵(tie)素體相對增加，并呈(cheng)塊狀分布。

  K55鋼級不需(xu)要昂貴的微合金化元素(su)，細化晶粒，不出現混晶，強度與(yu)韌性達標(biao)余(yu)量大，性能可(ke)靠。

  N80鋼級切削加(jia)工(gong)性能(neng)好(hao)，有(you)利(li)用螺紋加(jia)工(gong)，殘(can)余應力(li)低，管子各(ge)部位(wei)性能(neng)均(jun)勻性好(hao)，在(zai)相同強度(du)水平下，綜(zong)合(he)使用性能(neng)較好(hao)。

三(san)、在線(xian)常化套(tao)管產生彎曲的(de)原因

  在（再加熱爐前）小(xiao)冷床彎(wan)(wan)曲，除了(le)由于機(ji)架軋制(zhi)線與(yu)軋機(ji)不對中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)機(ji)械彎(wan)(wan)曲外(wai)，鋼(gang)(gang)管(guan)本身組織(zhi)(zhi)轉變不一致，也是造成彎(wan)(wan)曲的(de)原因，有些鋼(gang)(gang)種在一定冷卻速度(du)下不僅(jin)得到鐵素體(ti)＋珠光體(ti)，還產(chan)生(sheng)(sheng)一部分(fen)貝氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)，貝氏(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)應(ying)力較(jiao)大(da)，鋼(gang)(gang)管(guan)局部先冷卻，先產(chan)生(sheng)(sheng)貝氏(shi)體(ti)的(de)部分(fen)可能發生(sheng)(sheng)彎(wan)(wan)曲。

  進(jin)人再加(jia)(jia)熱爐(lu)前，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)溫(wen)度不應(ying)過(guo)低，溫(wen)度過(guo)低，就(jiu)可能在鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口再加(jia)(jia)熱爐(lu)后產生彎曲。這(zhe)是由于(yu)再加(jia)(jia)熱爐(lu)中(zhong)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)入(ru)口與其他(ta)部(bu)位溫(wen)度很難保(bao)持一致，當管(guan)(guan)(guan)子(zi)入(ru)爐(lu)溫(wen)度過(guo)低，爐(lu)膛內較(jiao)高的(de)爐(lu)溫(wen)就(jiu)會(hui)使管(guan)(guan)(guan)子(zi)熱應(ying)力(li)急劇增(zeng)加(jia)(jia)，當爐(lu)況不理想，管(guan)(guan)(guan)子(zi)的(de)不同部(bu)位就(jiu)會(hui)由于(yu)爐(lu)膛內溫(wen)度不一致造成熱應(ying)力(li)差別較(jiao)大，從(cong)而導致管(guan)(guan)(guan)子(zi)彎曲。