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(chang)化(hua)的目的

在線常(chang)化要達到的(de)目的(de)包括(kuo)：

  1. 使鋼材(cai)的(de)組織(zhi)變得均勻，晶(jing)粒細化(hua)；

  2. 改(gai)善(shan)一些鋼種的力學(xue)性(xing)能；

  3. 改善低(di)(di)碳鋼(gang)和低(di)(di)合金(jin)鋼(gang)的(de)(de)金(jin)相組織和性能，為合金(jin)元素的(de)(de)擴散(san)創造條(tiao)件。

 在金相顯微鏡(jing)下呈現鐵素體加珠光體組織，如果是微合金化鋼，在透射電(dian)鏡(jing)下可(ke)觀察(cha)到析出相與第(di)二相顆粒。

  在(zai)(zai)線常(chang)化就是在(zai)(zai)軋(ya)制過(guo)程中間插(cha)入正(zheng)(zheng)火工(gong)藝，利用了(le)部分軋(ya)制余(yu)熱，即可縮短正(zheng)(zheng)火加熱時(shi)間。微(wei)合金(jin)化在(zai)(zai)線常(chang)化鋼(gang)替代離線正(zheng)(zheng)火或調(diao)制處(chu)理(li)鋼(gang)，減(jian)少了(le)與熱處(chu)理(li)、精整、能量(liang)、脫碳(tan)、鐵(tie)皮損(sun)失（氧(yang)化）等(deng)有關的成本。總之，在(zai)(zai)線常(chang)化既簡化工(gong)序(xu)，又節省能源。

 與(yu)調質(zhi)處理鋼相比(bi)，在線常化鋼具有(you)更好的切(qie)削性能(neng)，這是由于鐵素體＋珠光體組織比(bi)回火索(suo)氏體組織切(qie)削性能(neng)好。

二(er)、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。

  為使合金元(yuan)素(su)全部溶入奧氏(shi)體中(zhong)，并使奧氏(shi)體均勻(yun)化，爐中(zhong)工件應在規(gui)定的(de)加(jia)熱溫度(du)范(fan)圍(wei)內保持適當(dang)的(de)時間，時間的(de)長(chang)短與工件的(de)有效厚度(du)、鋼種、裝(zhuang)爐方式(shi)、裝(zhuang)爐量、裝(zhuang)爐溫度(du)、爐的(de)性能及(ji)密封程度(du)等因素(su)有關。

  冷(leng)(leng)(leng)卻(que)方式不同(tong)，意味著(zhu)工(gong)件(jian)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度(du)不同(tong)，比如堆(dui)冷(leng)(leng)(leng)、并排(pai)冷(leng)(leng)(leng)、工(gong)件(jian)間(jian)隔料位冷(leng)(leng)(leng)、單冷(leng)(leng)(leng)，冷(leng)(leng)(leng)速由小(xiao)變(bian)大，一般來(lai)說(shuo)，晶粒(li)尺寸減(jian)小(xiao)，珠光體(ti)百(bai)分數增加，珠光體(ti)片間(jian)距減(jian)小(xiao)，使得(de)強度(du)與沖擊(ji)韌性均有提高。

  再加熱爐中工(gong)件(jian)的(de)保(bao)溫(wen)時間(jian)是一項不(bu)可或缺的(de)控制參(can)數。保(bao)溫(wen)時間(jian)不(bu)足，強(qiang)度達不(bu)到(dao)要求(qiu)，保(bao)溫(wen)時間(jian)過(guo)長，浪(lang)費能源(yuan)，降(jiang)低生產效率(lv)，而且可能造成工(gong)件(jian)表面脫碳。

  在線常化鋼(gang)入再加熱爐之前，經(jing)歷(li)了階段性(xing)的(de)軋制工序結束(shu)，工件的(de)每個部(bu)位必(bi)(bi)須(xu)(xu)完成(cheng)奧(ao)氏體(ti)向鐵(tie)素體(ti)＋珠光體(ti)的(de)全部(bu)組(zu)織轉變，所以工件冷(leng)卻相對較(jiao)慢的(de)部(bu)位也必(bi)(bi)須(xu)(xu)冷(leng)至Ar,以下。

  再(zai)加(jia)熱爐(lu)溫(wen)度(du)(du)的(de)控制對鋼的(de)性(xing)能至關重要。再(zai)加(jia)熱爐(lu)給工件升溫(wen)，不(bu)僅要保(bao)證必(bi)要的(de)組織轉(zhuan)變和擴散，而且還要使(shi)應有的(de)合金元(yuan)素全部(bu)溶人奧氏體中。溫(wen)度(du)(du)偏低，強度(du)(du)不(bu)足(zu)，溫(wen)度(du)(du)偏高，韌(ren)性(xing)下降，溫(wen)度(du)(du)過高強度(du)(du)也會(hui)下降。

  微(wei)(wei)(wei)合(he)(he)金化(hua)(hua)元素(su)加(jia)入鋼中有(you)(you)兩(liang)個目的(de)(de)，即晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)及(ji)析出(chu)(chu)強(qiang)化(hua)(hua)。兩(liang)種作(zuo)用都是(shi)(shi)由微(wei)(wei)(wei)合(he)(he)金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或(huo)碳氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)析出(chu)(chu)引(yin)起的(de)(de)。晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)可以(yi)通過(guo)析出(chu)(chu)質點釘扎晶(jing)粒(li)間界獲(huo)得，還有(you)(you)靠熱加(jia)工過(guo)程延遲(chi)奧氏體再結(jie)晶(jing)時由應變誘導產生(sheng)的(de)(de)析出(chu)(chu)。強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用是(shi)(shi)由微(wei)(wei)(wei)合(he)(he)金碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)或(huo)碳氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)于奧氏體向鐵(tie)素(su)體轉(zhuan)變時在鐵(tie)素(su)體中析出(chu)(chu)，或(huo)轉(zhuan)變完成以(yi)后(hou)的(de)(de)析出(chu)(chu)產生(sheng)的(de)(de)。這些(xie)鐵(tie)素(su)體中的(de)(de)析出(chu)(chu)物(wu)(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)變時或(huo)轉(zhuan)變后(hou)鐵(tie)素(su)體的(de)(de)晶(jing)粒(li)長大，所以(yi)還有(you)(you)間接的(de)(de)晶(jing)粒(li)細(xi)化(hua)(hua)作(zuo)用。

  微合金在線(xian)常化(hua)鋼的強韌(ren)化(hua)方式為(wei)沉淀(dian)強化(hua)，細(xi)(xi)晶強化(hua)；韌(ren)化(hua)以組織(zhi)細(xi)(xi)化(hua)，鐵素體相對增加(jia)，并呈塊狀(zhuang)分(fen)布。

  K55鋼級不需要昂貴的微合金化(hua)元素，細化(hua)晶(jing)粒，不出現(xian)混(hun)晶(jing)，強度(du)與(yu)韌性達標余(yu)量(liang)大，性能可靠。

  N80鋼級(ji)切削加(jia)工性(xing)能(neng)好，有利用螺紋加(jia)工，殘余應力低，管(guan)子(zi)各部(bu)位(wei)性(xing)能(neng)均勻性(xing)好，在相同強度(du)水(shui)平(ping)下，綜合使用性(xing)能(neng)較好。

三、在線常化套(tao)管產(chan)生彎曲(qu)的原因

  在(zai)（再加熱爐前）小冷床彎(wan)曲，除了由(you)于機架(jia)軋制線與軋機不(bu)對中產生(sheng)(sheng)機械(xie)彎(wan)曲外，鋼(gang)管本(ben)身組織轉變不(bu)一(yi)(yi)致，也是(shi)造成彎(wan)曲的(de)原因，有些鋼(gang)種在(zai)一(yi)(yi)定(ding)冷卻速度下不(bu)僅(jin)得到鐵(tie)素(su)體＋珠光體，還產生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)部分貝(bei)氏體組織，貝(bei)氏體組織應力較大，鋼(gang)管局部先冷卻，先產生(sheng)(sheng)貝(bei)氏體的(de)部分可(ke)能發生(sheng)(sheng)彎(wan)曲。

  進(jin)人再加熱(re)爐(lu)前，鋼管(guan)溫(wen)(wen)度(du)不應過低，溫(wen)(wen)度(du)過低，就(jiu)可能在鋼管(guan)入口(kou)再加熱(re)爐(lu)后產生彎(wan)曲(qu)。這(zhe)是(shi)由于再加熱(re)爐(lu)中鋼管(guan)入口(kou)與(yu)其他部位(wei)(wei)溫(wen)(wen)度(du)很難保持一致(zhi)，當(dang)管(guan)子(zi)入爐(lu)溫(wen)(wen)度(du)過低，爐(lu)膛內(nei)較(jiao)高的爐(lu)溫(wen)(wen)就(jiu)會(hui)使管(guan)子(zi)熱(re)應力急劇增加，當(dang)爐(lu)況不理想，管(guan)子(zi)的不同部位(wei)(wei)就(jiu)會(hui)由于爐(lu)膛內(nei)溫(wen)(wen)度(du)不一致(zhi)造成熱(re)應力差別較(jiao)大，從而導致(zhi)管(guan)子(zi)彎(wan)曲(qu)。