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)

在線常化要(yao)達到的(de)目的(de)包(bao)括：

  1. 使鋼材的組織變得(de)均勻，晶粒細化；

  2. 改善一(yi)些鋼種的(de)力學性能；

  3. 改善低(di)(di)碳鋼和低(di)(di)合(he)金(jin)(jin)鋼的金(jin)(jin)相組織和性能，為(wei)合(he)金(jin)(jin)元素的擴散創(chuang)造條件。

 在(zai)金相(xiang)顯微鏡下呈現(xian)鐵素體加珠光體組織，如(ru)果是微合金化鋼，在(zai)透射電鏡下可觀察(cha)到析出(chu)相(xiang)與第(di)二相(xiang)顆粒。

  在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)就是(shi)在(zai)軋制過程中間插入正(zheng)(zheng)火(huo)工(gong)藝，利用了部分軋制余熱(re)，即(ji)可(ke)縮短正(zheng)(zheng)火(huo)加(jia)熱(re)時間。微合金化(hua)(hua)在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)鋼替代離線(xian)(xian)正(zheng)(zheng)火(huo)或(huo)調制處(chu)理鋼，減少了與熱(re)處(chu)理、精整、能量、脫(tuo)碳、鐵皮損失（氧化(hua)(hua)）等有關的(de)成(cheng)本(ben)。總(zong)之，在(zai)線(xian)(xian)常化(hua)(hua)既簡(jian)化(hua)(hua)工(gong)序，又節省能源。

 與(yu)調(diao)質處理鋼(gang)相比，在線(xian)常(chang)化(hua)鋼(gang)具有(you)更好的切(qie)削(xue)性(xing)(xing)能(neng)，這是(shi)由(you)于(yu)鐵(tie)素體(ti)＋珠光(guang)體(ti)組織比回火索(suo)氏體(ti)組織切(qie)削(xue)性(xing)(xing)能(neng)好。

二、在(zai)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(jin)元素全部溶入奧氏體(ti)中，并(bing)使(shi)奧氏體(ti)均勻化，爐(lu)中工(gong)件應(ying)在規定的(de)加熱溫度(du)范圍內保持適當(dang)的(de)時(shi)間(jian)，時(shi)間(jian)的(de)長短與工(gong)件的(de)有(you)效厚度(du)、鋼(gang)種(zhong)、裝(zhuang)爐(lu)方式、裝(zhuang)爐(lu)量、裝(zhuang)爐(lu)溫度(du)、爐(lu)的(de)性(xing)能及密封程度(du)等因素有(you)關(guan)。

  冷(leng)(leng)(leng)卻方式不(bu)同，意味著工(gong)件冷(leng)(leng)(leng)卻速度不(bu)同，比如(ru)堆冷(leng)(leng)(leng)、并排冷(leng)(leng)(leng)、工(gong)件間隔料位冷(leng)(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)(leng)，冷(leng)(leng)(leng)速由小(xiao)變大，一般來(lai)說，晶粒(li)尺寸減小(xiao)，珠光體(ti)百分數增(zeng)加(jia)，珠光體(ti)片間距減小(xiao)，使得強度與沖擊韌性均(jun)有提高。

  再加熱(re)爐(lu)中工件(jian)的保溫時(shi)間(jian)是一項不(bu)可或缺的控制(zhi)參(can)數(shu)。保溫時(shi)間(jian)不(bu)足，強度(du)達不(bu)到要求(qiu)，保溫時(shi)間(jian)過長，浪費能源(yuan)，降低(di)生產效率，而且可能造成工件(jian)表(biao)面(mian)脫碳。

  在線常化鋼入再(zai)加熱爐之前，經歷了(le)階段性的(de)(de)軋制工(gong)序(xu)結束，工(gong)件的(de)(de)每(mei)個部(bu)位必(bi)(bi)須(xu)完成(cheng)奧氏體向鐵素體＋珠(zhu)光(guang)體的(de)(de)全部(bu)組織轉變，所以工(gong)件冷(leng)卻相對較(jiao)慢的(de)(de)部(bu)位也必(bi)(bi)須(xu)冷(leng)至Ar,以下。

  再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)溫度的(de)控制對鋼(gang)的(de)性(xing)能至關重(zhong)要(yao)。再(zai)(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)給工件升(sheng)溫，不僅(jin)要(yao)保(bao)證(zheng)必(bi)要(yao)的(de)組織轉變和擴散，而且(qie)還要(yao)使應有的(de)合金元素(su)全(quan)部溶人奧氏體中(zhong)。溫度偏低，強度不足，溫度偏高(gao)(gao)，韌性(xing)下降(jiang)，溫度過高(gao)(gao)強度也會下降(jiang)。

  微合金(jin)化(hua)元素加入鋼中(zhong)有兩(liang)個目的(de)(de)(de)，即晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)及析(xi)出(chu)強化(hua)。兩(liang)種作用都(dou)是由微合金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)引起的(de)(de)(de)。晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)可以(yi)(yi)通過析(xi)出(chu)質(zhi)點釘扎晶(jing)(jing)(jing)粒(li)間界獲得(de)，還有靠熱加工過程延(yan)遲奧氏體再結晶(jing)(jing)(jing)時(shi)(shi)由應變(bian)誘導產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)。強化(hua)作用是由微合金(jin)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)(dan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)于(yu)奧氏體向鐵素體轉(zhuan)(zhuan)變(bian)時(shi)(shi)在鐵素體中(zhong)析(xi)出(chu)，或轉(zhuan)(zhuan)變(bian)完(wan)成(cheng)以(yi)(yi)后的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)。這(zhe)些鐵素體中(zhong)的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)物(wu)(wu)(wu)阻(zu)礙轉(zhuan)(zhuan)變(bian)時(shi)(shi)或轉(zhuan)(zhuan)變(bian)后鐵素體的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大，所以(yi)(yi)還有間接的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)作用。

  微合(he)金在線(xian)常化鋼的強(qiang)韌(ren)化方(fang)式為沉淀強(qiang)化，細晶強(qiang)化；韌(ren)化以組(zu)織(zhi)細化，鐵素(su)體相對增加，并呈塊狀分布。

  K55鋼級不(bu)(bu)需要(yao)昂貴的微合(he)金化(hua)元素，細化(hua)晶粒，不(bu)(bu)出現混(hun)晶，強度與韌性(xing)達(da)標余量(liang)大，性(xing)能可靠。

  N80鋼級(ji)切削加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)好(hao)，有(you)利用螺(luo)紋(wen)加工，殘余應力低，管子各(ge)部位性(xing)(xing)能(neng)(neng)均勻(yun)性(xing)(xing)好(hao)，在相同強度水平下，綜合使用性(xing)(xing)能(neng)(neng)較好(hao)。

三、在線常化(hua)套管產(chan)生彎曲的原因

  在（再加熱爐前）小(xiao)冷床彎(wan)(wan)曲(qu)，除了由于機(ji)架軋制線與軋機(ji)不對(dui)中產生(sheng)機(ji)械(xie)彎(wan)(wan)曲(qu)外，鋼管本(ben)身組(zu)織轉變不一(yi)致，也(ye)是造(zao)成彎(wan)(wan)曲(qu)的(de)原因(yin)，有些鋼種在一(yi)定冷卻(que)速度下不僅得到鐵素體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)，還(huan)產生(sheng)一(yi)部分貝(bei)氏體(ti)(ti)組(zu)織，貝(bei)氏體(ti)(ti)組(zu)織應(ying)力較大，鋼管局部先冷卻(que)，先產生(sheng)貝(bei)氏體(ti)(ti)的(de)部分可能發生(sheng)彎(wan)(wan)曲(qu)。

  進人再加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)前，鋼管(guan)溫度(du)(du)(du)不應(ying)(ying)過(guo)低，溫度(du)(du)(du)過(guo)低，就可能在鋼管(guan)入(ru)(ru)口(kou)再加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)后(hou)產生彎曲。這是由于再加熱(re)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中鋼管(guan)入(ru)(ru)口(kou)與其他部位溫度(du)(du)(du)很難保持(chi)一(yi)致(zhi)(zhi)，當管(guan)子入(ru)(ru)爐(lu)(lu)(lu)(lu)溫度(du)(du)(du)過(guo)低，爐(lu)(lu)(lu)(lu)膛(tang)內較高的爐(lu)(lu)(lu)(lu)溫就會(hui)使(shi)管(guan)子熱(re)應(ying)(ying)力急劇增加，當爐(lu)(lu)(lu)(lu)況不理想，管(guan)子的不同部位就會(hui)由于爐(lu)(lu)(lu)(lu)膛(tang)內溫度(du)(du)(du)不一(yi)致(zhi)(zhi)造成(cheng)熱(re)應(ying)(ying)力差別較大，從而導致(zhi)(zhi)管(guan)子彎曲。