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(hua)的目的

在線常化要(yao)達(da)到(dao)的(de)目的(de)包括：

  1. 使鋼材(cai)的組(zu)織變得均(jun)勻，晶(jing)粒(li)細化；

  2. 改善一(yi)些鋼種的(de)力學性能；

  3. 改善低(di)碳鋼和低(di)合(he)金鋼的金相組織和性能，為合(he)金元素的擴散(san)創造條件。

 在(zai)金(jin)相顯(xian)微(wei)鏡(jing)下呈現鐵素(su)體(ti)加珠光體(ti)組(zu)織，如果是微(wei)合(he)金(jin)化鋼，在(zai)透(tou)射電鏡(jing)下可觀察到(dao)析出相與第(di)二相顆粒。

  在(zai)線常化就是在(zai)軋制(zhi)過程中間插(cha)入正(zheng)(zheng)火工藝(yi)，利用了部分(fen)軋制(zhi)余熱(re)(re)，即可(ke)縮短正(zheng)(zheng)火加熱(re)(re)時(shi)間。微(wei)合金化在(zai)線常化鋼替代離線正(zheng)(zheng)火或調制(zhi)處理(li)鋼，減少了與熱(re)(re)處理(li)、精整、能量、脫碳(tan)、鐵皮損失（氧(yang)化）等(deng)有關的成本。總之，在(zai)線常化既簡(jian)化工序，又(you)節(jie)省能源。

 與(yu)調質(zhi)處理鋼相比，在線常化鋼具有更好的切削性能，這是由于鐵素體＋珠光體組(zu)織比回火索氏體組(zu)織切削性能好。

二、在線常化工藝

  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)(shi)合金元素全部溶(rong)入奧氏(shi)體中(zhong)，并使(shi)(shi)奧氏(shi)體均(jun)勻化，爐中(zhong)工(gong)件(jian)應在規定的(de)加熱(re)溫度(du)范圍內(nei)保持(chi)適當(dang)的(de)時間，時間的(de)長短(duan)與工(gong)件(jian)的(de)有效(xiao)厚度(du)、鋼種、裝爐方式、裝爐量、裝爐溫度(du)、爐的(de)性能及密封程(cheng)度(du)等(deng)因素有關。

  冷(leng)卻方式(shi)不同，意(yi)味著工(gong)件(jian)冷(leng)卻速度不同，比如堆冷(leng)、并排冷(leng)、工(gong)件(jian)間隔料(liao)位冷(leng)、單冷(leng)，冷(leng)速由小變大，一般來說，晶粒尺(chi)寸減小，珠光(guang)體(ti)百分數增加(jia)，珠光(guang)體(ti)片(pian)間距減小，使得(de)強度與沖擊(ji)韌性均有提高。

  再(zai)加(jia)熱爐中工件的(de)保(bao)溫(wen)時間是一(yi)項不(bu)可(ke)或缺的(de)控制(zhi)參數。保(bao)溫(wen)時間不(bu)足，強度達不(bu)到(dao)要(yao)求(qiu)，保(bao)溫(wen)時間過長，浪費能(neng)源，降(jiang)低生(sheng)產效率，而且可(ke)能(neng)造(zao)成工件表(biao)面脫碳(tan)。

  在線常化鋼(gang)入(ru)再加熱(re)爐之(zhi)前，經歷了階段性的軋制工(gong)序結(jie)束(shu)，工(gong)件的每(mei)個部位(wei)必須完成奧氏(shi)體向(xiang)鐵素(su)體＋珠(zhu)光體的全部組織(zhi)轉(zhuan)變，所以工(gong)件冷(leng)卻相(xiang)對(dui)較慢的部位(wei)也必須冷(leng)至(zhi)Ar,以下(xia)。

  再(zai)加(jia)熱爐(lu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的控制對鋼的性能至關(guan)重要。再(zai)加(jia)熱爐(lu)給工件(jian)升溫(wen)(wen)(wen)，不僅要保(bao)證必要的組織(zhi)轉變(bian)和擴(kuo)散，而且還要使應有的合金(jin)元素(su)全部溶人奧氏體中(zhong)。溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏低，強(qiang)度(du)(du)不足(zu)，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏高，韌性下降，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)高強(qiang)度(du)(du)也會(hui)下降。

  微合(he)金化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)加入鋼中有兩個目的(de)(de)，即(ji)晶(jing)(jing)粒細化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)及析出(chu)(chu)(chu)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。兩種作用(yong)都(dou)是由(you)微合(he)金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)引起的(de)(de)。晶(jing)(jing)粒細化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)可以通(tong)過(guo)析出(chu)(chu)(chu)質點(dian)釘(ding)扎晶(jing)(jing)粒間界獲得，還有靠熱加工(gong)過(guo)程(cheng)延遲奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)再結晶(jing)(jing)時(shi)(shi)由(you)應變誘導產生的(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)是由(you)微合(he)金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物、氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)碳(tan)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物于奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)轉(zhuan)變時(shi)(shi)在鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中析出(chu)(chu)(chu)，或(huo)轉(zhuan)變完成(cheng)以后(hou)的(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)產生的(de)(de)。這些鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中的(de)(de)析出(chu)(chu)(chu)物阻礙轉(zhuan)變時(shi)(shi)或(huo)轉(zhuan)變后(hou)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)，所(suo)以還有間接的(de)(de)晶(jing)(jing)粒細化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)。

  微合金在(zai)線常(chang)化(hua)鋼的強(qiang)(qiang)韌化(hua)方(fang)式(shi)為沉淀強(qiang)(qiang)化(hua)，細晶強(qiang)(qiang)化(hua)；韌化(hua)以(yi)組織細化(hua)，鐵素(su)體相(xiang)對增加(jia)，并(bing)呈塊狀分(fen)布。

  K55鋼級不需要昂貴的(de)微合(he)金化元素，細化晶粒，不出現混晶，強度與韌性達標余(yu)量大，性能可靠。

  N80鋼級切削加(jia)工性能(neng)好，有利用(yong)螺紋加(jia)工，殘余(yu)應力(li)低，管子各(ge)部位性能(neng)均(jun)勻性好，在(zai)相(xiang)同強(qiang)度水平下，綜合使用(yong)性能(neng)較好。

三、在線常(chang)化套管產生彎曲的原因(yin)

  在（再加熱爐(lu)前）小冷(leng)(leng)床彎(wan)曲，除了由于(yu)機架軋制線(xian)與軋機不對中產(chan)生機械(xie)彎(wan)曲外(wai)，鋼管本身組織轉變不一(yi)致，也是造成彎(wan)曲的(de)原因，有些(xie)鋼種在一(yi)定冷(leng)(leng)卻速度下不僅得到(dao)鐵素(su)體＋珠光體，還產(chan)生一(yi)部(bu)分貝氏體組織，貝氏體組織應力(li)較(jiao)大，鋼管局部(bu)先(xian)冷(leng)(leng)卻，先(xian)產(chan)生貝氏體的(de)部(bu)分可能發生彎(wan)曲。

  進人再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)前，鋼(gang)管(guan)(guan)溫度不(bu)(bu)應過(guo)低，溫度過(guo)低，就(jiu)可能在鋼(gang)管(guan)(guan)入(ru)口再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)后產生彎(wan)曲(qu)。這是由于再加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)中鋼(gang)管(guan)(guan)入(ru)口與其他部位溫度很(hen)難保持一(yi)致(zhi)，當管(guan)(guan)子入(ru)爐(lu)(lu)(lu)溫度過(guo)低，爐(lu)(lu)(lu)膛內較高的爐(lu)(lu)(lu)溫就(jiu)會(hui)使管(guan)(guan)子熱(re)應力急劇增加(jia)，當爐(lu)(lu)(lu)況不(bu)(bu)理想(xiang)，管(guan)(guan)子的不(bu)(bu)同部位就(jiu)會(hui)由于爐(lu)(lu)(lu)膛內溫度不(bu)(bu)一(yi)致(zhi)造成熱(re)應力差(cha)別較大，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)管(guan)(guan)子彎(wan)曲(qu)。