1、淬火阶段。 这一工序由布置在机架的水冷系统组成。合理有效的水冷设备可以使轧件在此处得以剧烈冷却。在轧件表面，其冷却值超过马氏体临界值，因而可以在表面形成马氏体结构。   

  2、回火阶段。 此时，轧件经过水冷系统后暴露在空气中，芯部的热量会传到表层，对表面进行回火，即所谓的自回火。

   3、冷却阶段。 此阶段发生在后面，主要是芯部的奥氏体进行等温相变，获得终的金相组织状态。     在线热处理是改善质量的一个有效方法，其可以改善轧件的内部组织结构，从而获得较好的机械强度。轧件的在线热处理可以通过淬火形成表层的马氏体组织，又通过芯部热量外传，对表层马氏体自回火，使表层得到回火马氏体组织。而芯部由于表层的冷却，致使温降较大，从而细化了生成的珠光体组织，这不仅增大了表层的硬度，而且使芯部组织也得以改善。此外，在线热处理能增强钢板的机械性能，并减少碳和合金元素的含量。在线热处理是把控制加热、控制轧制和控制冷却三者结合成一个完整的节能型生产工艺，因此能节约大量能源、降低成本。
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