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、在線常化的目的

在線常化要達到的目的包括：

  1. 使鋼材的組織變得均勻，晶粒細化；

  2. 改善一些鋼種的力學性能；

  3. 改善低碳鋼和低合金鋼的金相組織和性能，為合金元素的擴散創造條件。

 在金相顯微鏡下呈現鐵素體加珠光體組織，如果是微合金化鋼，在透射電鏡下可觀察到析出相與第二相顆粒。

  在線常化就是在軋制過程中間插入正火工藝，利用了部分軋制余熱，即可縮短正火加熱時間。微合金化在線常化鋼替代離線正火或調制處理鋼，減少了與熱處理、精整、能量、脫碳、鐵皮損失（氧化）等有關的成本。總之，在線常化既簡化工序，又節省能源。

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

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。

  為使合金元素全部溶入奧氏體中，并使奧氏體均勻化，爐中工件應在規定的加熱溫度范圍內保持適當的時間，時間的長短與工件的有效厚度、鋼種、裝爐方式、裝爐量、裝爐溫度、爐的性能及密封程度等因素有關。

  冷卻方式不同，意味著工件冷卻速度不同，比如堆冷、并排冷、工件間隔料位冷、單冷，冷速由小變大，一般來說，晶粒尺寸減小，珠光體百分數增加，珠光體片間距減小，使得強度與沖擊韌性均有提高。

  再加熱爐中工件的保溫時間是一項不可或缺的控制參數。保溫時間不足，強度達不到要求，保溫時間過長，浪費能源，降低生產效率，而且可能造成工件表面脫碳。

  在線常化鋼入再加熱爐之前，經歷了階段性的軋制工序結束，工件的每個部位必須完成奧氏體向鐵素體＋珠光體的全部組織轉變，所以工件冷卻相對較慢的部位也必須冷至Ar,以下。

  再加熱爐溫度的控制對鋼的性能至關重要。再加熱爐給工件升溫，不僅要保證必要的組織轉變和擴散，而且還要使應有的合金元素全部溶人奧氏體中。溫度偏低，強度不足，溫度偏高，韌性下降，溫度過高強度也會下降。

  微合金化元素加入鋼中有兩個目的，即晶粒細化及析出強化。兩種作用都是由微合金碳化物、氮化物或碳氮化物的析出引起的。晶粒細化可以通過析出質點釘扎晶粒間界獲得，還有靠熱加工過程延遲奧氏體再結晶時由應變誘導產生的析出。強化作用是由微合金碳化物、氮化物或碳氮化物于奧氏體向鐵素體轉變時在鐵素體中析出，或轉變完成以后的析出產生的。這些鐵素體中的析出物阻礙轉變時或轉變后鐵素體的晶粒長大，所以還有間接的晶粒細化作用。

  微合金在線常化鋼的強韌化方式為沉淀強化，細晶強化；韌化以組織細化，鐵素體相對增加，并呈塊狀分布。

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

  N80鋼級切削加工性能好，有利用螺紋加工，殘余應力低，管子各部位性能均勻性好，在相同強度水平下，綜合使用性能較好。

三、在線常化套管產生彎曲的原因

  在（再加熱爐前）小冷床彎曲，除了由于機架軋制線與軋機不對中產生機械彎曲外，鋼管本身組織轉變不一致，也是造成彎曲的原因，有些鋼種在一定冷卻速度下不僅得到鐵素體＋珠光體，還產生一部分貝氏體組織，貝氏體組織應力較大，鋼管局部先冷卻，先產生貝氏體的部分可能發生彎曲。

  進人再加熱爐前，鋼管溫度不應過低，溫度過低，就可能在鋼管入口再加熱爐后產生彎曲。這是由于再加熱爐中鋼管入口與其他部位溫度很難保持一致，當管子入爐溫度過低，爐膛內較高的爐溫就會使管子熱應力急劇增加，當爐況不理想，管子的不同部位就會由于爐膛內溫度不一致造成熱應力差別較大，從而導致管子彎曲。