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(zai)線(xian)常化(hua)要達到的(de)目的(de)包括：

  1. 使鋼材的組織(zhi)變(bian)得均勻，晶粒細化(hua)；

  2. 改善(shan)一些鋼種的力學性能；

  3. 改善低碳鋼(gang)和低合金鋼(gang)的(de)金相組織和性(xing)能，為合金元(yuan)素的(de)擴散創造條(tiao)件(jian)。

 在金相顯微鏡下(xia)呈現鐵素體(ti)加珠光(guang)體(ti)組織，如(ru)果(guo)是微合金化鋼，在透射(she)電鏡下(xia)可觀察到析出相與第二相顆粒。

  在線常化就是在軋(ya)制過程中間插入(ru)正(zheng)火工(gong)藝，利用了部(bu)分軋(ya)制余熱(re)，即可縮短正(zheng)火加(jia)熱(re)時間。微合金化在線常化鋼替代離線正(zheng)火或調制處理(li)鋼，減少了與熱(re)處理(li)、精整(zheng)、能(neng)量、脫碳、鐵皮(pi)損(sun)失（氧化）等有關的成本(ben)。總之，在線常化既簡化工(gong)序，又節(jie)省能(neng)源。

 與調質(zhi)處理(li)鋼(gang)相比，在(zai)線常化鋼(gang)具有更好的切削性能，這是由于(yu)鐵素體(ti)＋珠光體(ti)組織比回火索氏(shi)體(ti)組織切削性能好。

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(wei)使(shi)合金元素全(quan)部溶(rong)入奧氏體中(zhong)，并使(shi)奧氏體均勻化(hua)，爐(lu)中(zhong)工件應在規定的(de)(de)加熱溫(wen)度(du)范圍內保持適當的(de)(de)時(shi)間，時(shi)間的(de)(de)長短與工件的(de)(de)有(you)效厚(hou)度(du)、鋼種、裝爐(lu)方(fang)式、裝爐(lu)量、裝爐(lu)溫(wen)度(du)、爐(lu)的(de)(de)性能及密封程度(du)等(deng)因素有(you)關。

  冷(leng)卻方式(shi)不同，意味著(zhu)工件冷(leng)卻速(su)度不同，比如堆冷(leng)、并排冷(leng)、工件間隔料位冷(leng)、單冷(leng)，冷(leng)速(su)由小變大，一般來說，晶粒尺寸減小，珠光(guang)體百分(fen)數(shu)增加，珠光(guang)體片間距減小，使得強度與沖擊韌性均(jun)有(you)提(ti)高。

  再加熱爐中工(gong)件的保(bao)(bao)溫時間(jian)是一項不可或缺的控(kong)制參數。保(bao)(bao)溫時間(jian)不足，強度達不到要求，保(bao)(bao)溫時間(jian)過長，浪費能源，降低生產效率，而且可能造成工(gong)件表面脫碳(tan)。

  在(zai)線常(chang)化(hua)鋼入再加熱(re)爐之前(qian)，經歷了階(jie)段性的(de)(de)軋制工序結束，工件的(de)(de)每個部位必(bi)須完成奧氏體(ti)向(xiang)鐵素體(ti)＋珠光體(ti)的(de)(de)全(quan)部組織轉變，所以工件冷卻相對較(jiao)慢的(de)(de)部位也必(bi)須冷至Ar,以下。

  再(zai)加(jia)熱(re)爐溫度(du)的(de)控制對鋼的(de)性能至(zhi)關重要。再(zai)加(jia)熱(re)爐給工件升溫，不僅(jin)要保證必要的(de)組織(zhi)轉變(bian)和(he)擴散，而且(qie)還要使(shi)應有的(de)合(he)金(jin)元素全(quan)部溶人奧氏體中。溫度(du)偏低，強度(du)不足，溫度(du)偏高，韌性下降，溫度(du)過高強度(du)也會(hui)下降。

  微(wei)(wei)合金化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)加入鋼(gang)中有(you)兩(liang)個目的(de)(de)(de)(de)，即(ji)晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)及(ji)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)強化(hua)(hua)(hua)(hua)。兩(liang)種作用(yong)都(dou)是由(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)引起的(de)(de)(de)(de)。晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)可(ke)以通(tong)過析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)質點釘扎(zha)晶粒(li)間界獲得，還有(you)靠(kao)熱加工過程延遲(chi)奧(ao)氏(shi)體再結(jie)晶時(shi)由(you)應變(bian)(bian)誘(you)導產生的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)。強化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)是由(you)微(wei)(wei)合金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)碳(tan)氮化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)于奧(ao)氏(shi)體向鐵素(su)體轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時(shi)在鐵素(su)體中析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)，或(huo)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)完(wan)成以后(hou)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)產生的(de)(de)(de)(de)。這些鐵素(su)體中的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu)(chu)物(wu)(wu)阻礙轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時(shi)或(huo)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)后(hou)鐵素(su)體的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)長大，所(suo)以還有(you)間接的(de)(de)(de)(de)晶粒(li)細化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong)。

  微合金在線常化(hua)(hua)鋼的(de)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)，鐵素體相(xiang)對增(zeng)加，并(bing)呈塊狀(zhuang)分布(bu)。

  K55鋼級不需要(yao)昂貴(gui)的微合(he)金(jin)化元素，細化晶粒，不出現(xian)混晶，強度與(yu)韌性(xing)達標余(yu)量大(da)，性(xing)能可(ke)靠(kao)。

  N80鋼級切削加工(gong)性(xing)能(neng)(neng)好(hao)(hao)，有利用螺(luo)紋加工(gong)，殘余應力低，管子各部位性(xing)能(neng)(neng)均勻性(xing)好(hao)(hao)，在相同強度水(shui)平(ping)下，綜合使用性(xing)能(neng)(neng)較好(hao)(hao)。

三(san)、在線常化套(tao)管產生彎曲的原因(yin)

  在(zai)（再加熱爐前）小冷(leng)(leng)床(chuang)彎曲(qu)，除了由于機(ji)架軋制(zhi)線與軋機(ji)不(bu)對中產(chan)生機(ji)械彎曲(qu)外(wai)，鋼管本(ben)身組(zu)織轉(zhuan)變不(bu)一(yi)致，也(ye)是造成彎曲(qu)的原因(yin)，有(you)些鋼種在(zai)一(yi)定冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)下不(bu)僅得到鐵(tie)素體(ti)＋珠光體(ti)，還產(chan)生一(yi)部(bu)分貝氏(shi)體(ti)組(zu)織，貝氏(shi)體(ti)組(zu)織應力較(jiao)大(da)，鋼管局(ju)部(bu)先冷(leng)(leng)卻(que)，先產(chan)生貝氏(shi)體(ti)的部(bu)分可能發生彎曲(qu)。

  進人再(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)前，鋼管(guan)溫(wen)度(du)不(bu)(bu)應(ying)(ying)過低(di)，溫(wen)度(du)過低(di)，就(jiu)可能在鋼管(guan)入(ru)口(kou)再(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)后(hou)產生彎曲。這(zhe)是由于再(zai)加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)(lu)中鋼管(guan)入(ru)口(kou)與(yu)其(qi)他部位溫(wen)度(du)很難(nan)保持(chi)一(yi)致，當(dang)管(guan)子(zi)(zi)入(ru)爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)度(du)過低(di)，爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)內較高的(de)爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)就(jiu)會使管(guan)子(zi)(zi)熱(re)應(ying)(ying)力急劇增加(jia)，當(dang)爐(lu)(lu)(lu)況(kuang)不(bu)(bu)理(li)想，管(guan)子(zi)(zi)的(de)不(bu)(bu)同部位就(jiu)會由于爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)內溫(wen)度(du)不(bu)(bu)一(yi)致造成(cheng)熱(re)應(ying)(ying)力差別(bie)較大，從而導致管(guan)子(zi)(zi)彎曲。