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(chang)化(hua)要(yao)達(da)到的(de)目(mu)的(de)包括：

  1. 使鋼材的組織變得均勻，晶粒細(xi)化；

  2. 改(gai)善一些鋼種的力學(xue)性能；

  3. 改善低碳鋼和低合(he)(he)金鋼的金相組(zu)織和性能，為合(he)(he)金元(yuan)素的擴散創造條件。

 在金相(xiang)(xiang)顯微鏡(jing)(jing)下(xia)(xia)呈(cheng)現鐵(tie)素體(ti)加珠(zhu)光體(ti)組織，如果是(shi)微合金化鋼，在透射(she)電鏡(jing)(jing)下(xia)(xia)可觀察(cha)到析出相(xiang)(xiang)與第二相(xiang)(xiang)顆(ke)粒。

  在線常(chang)化(hua)就是在軋制過程中(zhong)間插入(ru)正火(huo)(huo)工藝，利(li)用了部分(fen)軋制余熱(re)，即可縮短正火(huo)(huo)加熱(re)時(shi)間。微(wei)合(he)金化(hua)在線常(chang)化(hua)鋼(gang)替代(dai)離線正火(huo)(huo)或(huo)調制處理(li)(li)鋼(gang)，減少(shao)了與熱(re)處理(li)(li)、精整、能量(liang)、脫碳、鐵皮損失（氧化(hua)）等有關(guan)的成本(ben)。總(zong)之(zhi)，在線常(chang)化(hua)既簡化(hua)工序，又節(jie)省能源。

 與調質(zhi)處理鋼(gang)相比(bi)，在線(xian)常化鋼(gang)具有(you)更好的(de)切削性能，這是(shi)由于(yu)鐵素體(ti)＋珠(zhu)光體(ti)組織比(bi)回火索氏體(ti)組織切削性能好。

二、在線常化工(gong)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(wei)使合(he)金元素全部溶(rong)入奧氏(shi)體中，并使奧氏(shi)體均勻化，爐(lu)中工件應(ying)在規定的(de)加熱溫度范圍(wei)內保(bao)持適當的(de)時間，時間的(de)長短與工件的(de)有效厚度、鋼種、裝爐(lu)方式、裝爐(lu)量(liang)、裝爐(lu)溫度、爐(lu)的(de)性(xing)能及(ji)密(mi)封程度等(deng)因素有關。

  冷(leng)(leng)(leng)卻方式不同，意味著(zhu)工件冷(leng)(leng)(leng)卻速(su)度不同，比如堆冷(leng)(leng)(leng)、并排冷(leng)(leng)(leng)、工件間(jian)隔料位冷(leng)(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)(leng)，冷(leng)(leng)(leng)速(su)由小(xiao)(xiao)變(bian)大，一般來說，晶(jing)粒尺寸減(jian)小(xiao)(xiao)，珠光體百分數增加，珠光體片間(jian)距減(jian)小(xiao)(xiao)，使得強度與(yu)沖(chong)擊韌性均有提高。

  再加熱爐中工件(jian)的保(bao)溫時(shi)間是一(yi)項不可(ke)(ke)或缺的控制參數。保(bao)溫時(shi)間不足(zu)，強(qiang)度達(da)不到要(yao)求，保(bao)溫時(shi)間過長，浪(lang)費能源，降低生(sheng)產效(xiao)率，而且可(ke)(ke)能造成工件(jian)表面脫碳。

  在線常化鋼入再加熱爐(lu)之前，經歷了階段性的軋制工(gong)序結束，工(gong)件的每個(ge)部位必須完(wan)成奧氏體(ti)向鐵素體(ti)＋珠(zhu)光體(ti)的全部組織轉變，所(suo)以工(gong)件冷(leng)卻(que)相(xiang)對較慢的部位也(ye)必須冷(leng)至Ar,以下(xia)。

  再(zai)加熱爐(lu)溫度(du)的(de)(de)控制對鋼的(de)(de)性能至關重要。再(zai)加熱爐(lu)給工件升溫，不(bu)僅要保證必要的(de)(de)組織轉變和擴(kuo)散，而且還要使應有的(de)(de)合金元素全部溶人奧氏體(ti)中(zhong)。溫度(du)偏(pian)低，強度(du)不(bu)足，溫度(du)偏(pian)高，韌性下(xia)(xia)降(jiang)，溫度(du)過高強度(du)也會下(xia)(xia)降(jiang)。

  微合(he)金化(hua)(hua)(hua)(hua)元(yuan)素加入(ru)鋼中(zhong)有兩(liang)個目的(de)(de)，即晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)及析(xi)(xi)(xi)出強化(hua)(hua)(hua)(hua)。兩(liang)種作用(yong)都是由(you)微合(he)金碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出引(yin)起的(de)(de)。晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)析(xi)(xi)(xi)出質點釘扎晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)間(jian)界(jie)獲得，還有靠(kao)熱(re)加工過(guo)程延遲奧(ao)氏體(ti)再(zai)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)時由(you)應變誘(you)導(dao)產生的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出。強化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)是由(you)微合(he)金碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)或碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)于奧(ao)氏體(ti)向鐵(tie)(tie)素體(ti)轉變時在鐵(tie)(tie)素體(ti)中(zhong)析(xi)(xi)(xi)出，或轉變完成以(yi)(yi)后的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出產生的(de)(de)。這些鐵(tie)(tie)素體(ti)中(zhong)的(de)(de)析(xi)(xi)(xi)出物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)阻礙轉變時或轉變后鐵(tie)(tie)素體(ti)的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大，所以(yi)(yi)還有間(jian)接的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)。

  微(wei)合(he)金在線(xian)常化(hua)(hua)鋼(gang)的強(qiang)韌化(hua)(hua)方(fang)式(shi)為沉淀強(qiang)化(hua)(hua)，細晶強(qiang)化(hua)(hua)；韌化(hua)(hua)以組織(zhi)細化(hua)(hua)，鐵素體相對(dui)增加，并呈(cheng)塊狀分布。

  K55鋼(gang)級不(bu)需要昂貴的微(wei)合金化元素(su)，細化晶粒，不(bu)出現混(hun)晶，強度與韌性達標余量大，性能可(ke)靠。

  N80鋼級切削(xue)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)能(neng)好(hao)，有利用螺(luo)紋加(jia)(jia)工(gong)，殘(can)余(yu)應(ying)力(li)低(di)，管子各(ge)部(bu)位性(xing)能(neng)均勻性(xing)好(hao)，在相同強(qiang)度水(shui)平(ping)下，綜合(he)使(shi)用性(xing)能(neng)較好(hao)。

三、在線常化套管產生彎曲的原因

  在（再加熱(re)爐前）小冷(leng)(leng)床彎(wan)(wan)(wan)曲，除了由(you)于機(ji)架軋制線與(yu)軋機(ji)不對中產生(sheng)機(ji)械彎(wan)(wan)(wan)曲外，鋼(gang)管(guan)(guan)本身(shen)組織(zhi)轉變不一致，也是造成彎(wan)(wan)(wan)曲的(de)原因，有些鋼(gang)種在一定冷(leng)(leng)卻速度下不僅得到鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)＋珠光(guang)體(ti)(ti)，還產生(sheng)一部分貝氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)，貝氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)應力較大，鋼(gang)管(guan)(guan)局部先冷(leng)(leng)卻，先產生(sheng)貝氏(shi)體(ti)(ti)的(de)部分可能發生(sheng)彎(wan)(wan)(wan)曲。

  進人再加(jia)熱(re)爐(lu)前(qian)，鋼管(guan)溫度不(bu)應(ying)(ying)過低(di)(di)，溫度過低(di)(di)，就可能在鋼管(guan)入(ru)(ru)口再加(jia)熱(re)爐(lu)后產生彎曲。這是由于(yu)(yu)再加(jia)熱(re)爐(lu)中鋼管(guan)入(ru)(ru)口與(yu)其他部位(wei)溫度很(hen)難(nan)保(bao)持一致，當管(guan)子(zi)入(ru)(ru)爐(lu)溫度過低(di)(di)，爐(lu)膛(tang)內(nei)較(jiao)高的爐(lu)溫就會(hui)(hui)使(shi)管(guan)子(zi)熱(re)應(ying)(ying)力急(ji)劇增加(jia)，當爐(lu)況(kuang)不(bu)理想，管(guan)子(zi)的不(bu)同部位(wei)就會(hui)(hui)由于(yu)(yu)爐(lu)膛(tang)內(nei)溫度不(bu)一致造成熱(re)應(ying)(ying)力差(cha)別較(jiao)大，從而導(dao)致管(guan)子(zi)彎曲。