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(yi)、在(zai)線常化的目的

在線常化要達到(dao)的目的包(bao)括：

  1. 使(shi)鋼材的組織變得(de)均勻，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼種(zhong)的力學性能；

  3. 改善低碳鋼和(he)低合金(jin)(jin)鋼的金(jin)(jin)相(xiang)組織(zhi)和(he)性(xing)能(neng)，為合金(jin)(jin)元素的擴散創造(zao)條件。

 在金相(xiang)(xiang)(xiang)顯(xian)微鏡(jing)下呈現(xian)鐵(tie)素體加珠光(guang)體組織，如果(guo)是微合金化鋼，在透射電鏡(jing)下可觀察到析(xi)出(chu)相(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)第二相(xiang)(xiang)(xiang)顆粒(li)。

  在線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)就是在軋制過程中間(jian)插入(ru)正(zheng)火工藝(yi)，利用了(le)部分軋制余(yu)熱(re)(re)，即可縮(suo)短正(zheng)火加(jia)熱(re)(re)時間(jian)。微合(he)金(jin)化(hua)在線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)鋼(gang)替代離線(xian)(xian)(xian)正(zheng)火或調制處理(li)鋼(gang)，減少了(le)與熱(re)(re)處理(li)、精整、能量(liang)、脫碳(tan)、鐵皮(pi)損失（氧化(hua)）等有(you)關的成(cheng)本。總之(zhi)，在線(xian)(xian)(xian)常(chang)化(hua)既簡化(hua)工序，又節省能源。

 與調質(zhi)處理鋼相(xiang)比，在線常化鋼具有更好(hao)的切削性能，這(zhe)是由于鐵素體(ti)(ti)＋珠光體(ti)(ti)組(zu)織比回火索氏體(ti)(ti)組(zu)織切削性能好(hao)。

二、在線常化(hua)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)(shi)合金(jin)元素全部溶入奧氏體中，并(bing)使(shi)(shi)奧氏體均(jun)勻化，爐(lu)(lu)中工件應(ying)在規(gui)定的(de)(de)加熱溫度(du)范圍(wei)內保持適當的(de)(de)時間，時間的(de)(de)長短與工件的(de)(de)有效厚度(du)、鋼種、裝爐(lu)(lu)方式、裝爐(lu)(lu)量(liang)、裝爐(lu)(lu)溫度(du)、爐(lu)(lu)的(de)(de)性能及密封程度(du)等因素有關。

  冷卻方式不同，意(yi)味著工件冷卻速度(du)不同，比如(ru)堆冷、并排冷、工件間隔料位冷、單(dan)冷，冷速由小(xiao)變(bian)大，一般來說，晶(jing)粒尺寸(cun)減(jian)小(xiao)，珠(zhu)光體百分(fen)數(shu)增加，珠(zhu)光體片間距(ju)減(jian)小(xiao)，使得強(qiang)度(du)與沖擊韌性均有提高。

  再加熱爐中工件的保(bao)溫時間是一項不可或缺的控制參數(shu)。保(bao)溫時間不足，強度達不到要求(qiu)，保(bao)溫時間過長，浪(lang)費能源，降(jiang)低生產效率，而且可能造成工件表面脫碳。

  在(zai)線常化(hua)鋼入再加熱(re)爐之前，經歷了階段(duan)性(xing)的軋制工(gong)序(xu)結(jie)束，工(gong)件(jian)的每個部(bu)(bu)位必須完成奧氏(shi)體向鐵素體＋珠(zhu)光(guang)體的全部(bu)(bu)組織轉變，所以(yi)工(gong)件(jian)冷卻相對較慢(man)的部(bu)(bu)位也(ye)必須冷至Ar,以(yi)下。

  再加熱(re)爐溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)控(kong)制對鋼的(de)(de)性能至關重要。再加熱(re)爐給工件升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)，不(bu)(bu)僅(jin)要保證必要的(de)(de)組織轉變(bian)和擴散(san)，而且(qie)還要使應(ying)有的(de)(de)合(he)金元素全部溶人(ren)奧氏體中。溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏(pian)低，強度(du)(du)不(bu)(bu)足，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)偏(pian)高(gao)(gao)，韌性下(xia)降，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)過高(gao)(gao)強度(du)(du)也會下(xia)降。

  微合(he)金(jin)(jin)(jin)化元素(su)加入鋼(gang)中有兩個目的(de)(de)(de)(de)，即晶粒細(xi)(xi)化及析出強(qiang)化。兩種作(zuo)用都(dou)是(shi)由微合(he)金(jin)(jin)(jin)碳(tan)化物、氮(dan)(dan)化物或碳(tan)氮(dan)(dan)化物的(de)(de)(de)(de)析出引起的(de)(de)(de)(de)。晶粒細(xi)(xi)化可(ke)以通過(guo)析出質點釘扎晶粒間界(jie)獲得(de)，還(huan)有靠熱加工(gong)過(guo)程延遲奧氏體(ti)(ti)再結晶時由應變(bian)(bian)誘導產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)析出。強(qiang)化作(zuo)用是(shi)由微合(he)金(jin)(jin)(jin)碳(tan)化物、氮(dan)(dan)化物或碳(tan)氮(dan)(dan)化物于奧氏體(ti)(ti)向鐵素(su)體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時在鐵素(su)體(ti)(ti)中析出，或轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)完成以后的(de)(de)(de)(de)析出產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)。這些鐵素(su)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)(de)析出物阻礙轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)時或轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)后鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)晶粒長(chang)大(da)，所以還(huan)有間接的(de)(de)(de)(de)晶粒細(xi)(xi)化作(zuo)用。

  微合金在線(xian)常化(hua)(hua)鋼的強韌化(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)，鐵素體相對增(zeng)加，并呈塊狀分布(bu)。

  K55鋼級(ji)不(bu)需要(yao)昂貴的(de)微合金化(hua)元素(su)，細化(hua)晶粒，不(bu)出現(xian)混(hun)晶，強度(du)與韌性(xing)達標余(yu)量(liang)大(da)，性(xing)能可靠。

  N80鋼(gang)級切削加工性(xing)能好，有利用(yong)螺紋(wen)加工，殘(can)余(yu)應力低，管子各部位(wei)性(xing)能均勻性(xing)好，在(zai)相(xiang)同強度(du)水平下，綜(zong)合(he)使(shi)用(yong)性(xing)能較好。

三、在線(xian)常(chang)化套(tao)管產生(sheng)彎曲(qu)的原(yuan)因

  在（再加熱爐(lu)前）小冷床彎(wan)曲，除了(le)由于(yu)機架軋(ya)制線與(yu)軋(ya)機不(bu)對中產生(sheng)機械彎(wan)曲外，鋼(gang)管本身組織轉(zhuan)變不(bu)一致，也是造成彎(wan)曲的原(yuan)因，有(you)些鋼(gang)種(zhong)在一定(ding)冷卻(que)速度(du)下不(bu)僅(jin)得到(dao)鐵素體(ti)＋珠光體(ti)，還(huan)產生(sheng)一部分(fen)貝氏(shi)(shi)體(ti)組織，貝氏(shi)(shi)體(ti)組織應力較大，鋼(gang)管局(ju)部先冷卻(que)，先產生(sheng)貝氏(shi)(shi)體(ti)的部分(fen)可能(neng)發生(sheng)彎(wan)曲。

  進人再(zai)(zai)加(jia)熱爐(lu)前，鋼(gang)管(guan)溫(wen)度(du)不應(ying)過低，溫(wen)度(du)過低，就可能(neng)在鋼(gang)管(guan)入(ru)口(kou)再(zai)(zai)加(jia)熱爐(lu)后(hou)產生彎曲。這是由(you)于再(zai)(zai)加(jia)熱爐(lu)中(zhong)鋼(gang)管(guan)入(ru)口(kou)與其他部(bu)位溫(wen)度(du)很難保持一(yi)致(zhi)，當管(guan)子(zi)入(ru)爐(lu)溫(wen)度(du)過低，爐(lu)膛(tang)內(nei)(nei)較高的爐(lu)溫(wen)就會使管(guan)子(zi)熱應(ying)力急劇增加(jia)，當爐(lu)況(kuang)不理(li)想，管(guan)子(zi)的不同部(bu)位就會由(you)于爐(lu)膛(tang)內(nei)(nei)溫(wen)度(du)不一(yi)致(zhi)造成熱應(ying)力差別較大，從而導致(zhi)管(guan)子(zi)彎曲。