利用鋼材熱軋后的潛熱，控制鋼材軋制后的冷卻速度，使溫度變化過程更接近離線熱處理的溫降過程，達到相同或相近的鋼材組織和性能，稱為在線熱處理。

　　

　　鋼在熱軋過程中其組織有一定的變化規律，對于低碳鋼、低合金鋼、微合金化鋼和多數合金鋼都是在奧氏體區進行軋制。軋制后，隨軋件溫度的降低，由奧氏體向鐵素體或滲碳體和珠光體轉變，在這些過程中也有某些碳化物析出。軋件在熱軋過程中由于熱變形的作用，形變誘導相變，促使變形奧氏體向鐵素體轉變。相變后的鐵素體在高溫下晶粒容易長大，珠光體晶粒片層間距增大，使力學性能減弱。為了細化鐵素體晶粒、減小珠光體晶粒的間距而采用軋后控制冷卻。中高碳鋼變形后，由于變形作用，碳化物被析出，而且在高溫時碳化物長大，這樣就減弱了鋼的韌性。因此，采用軋制后快速冷卻工藝可以防止碳化物析出，改變其組織結構，從而增強其機械強度。

　　

　　鋼材軋制后的在線熱處理一般分以下三步。

　　

　　第一步是淬火階段。這一工序由布置在z*后機架的水冷系統組成。合理有效的水冷設備可以使軋件在此處得以劇烈冷卻。在軋件表面，其冷卻值超過馬氏體臨界值，因而可以在表面形成馬氏體結構。

　　

　　第二步是回火階段。此時，軋件經過水冷系統后暴露在空氣中，芯部的熱量會傳到表層，對表面進行回火，即所謂的自回火。

　　

　　第三步是z*后冷卻階段。此階段發生在后面，主要是芯部的奧氏體進行等溫相變，獲得z*終的金相組織狀態。

　　

　　在線熱處理是改善質量的一個有效方法，其可以改善軋件的內部組織結構，從而獲得較好的機械強度。軋件的在線熱處理可以通過淬火形成表層的馬氏體組織，又通過芯部熱量外傳，對表層馬氏體自回火，使表層得到回火馬氏體組織。而芯部由于表層的冷卻，致使溫降較大，從而細化了生成的珠光體組織，這不僅增大了表層的硬度，而且使芯部組織也得以改善。此外，在線熱處理能增強鋼板的機械性能，并減少碳和合金元素的含量。在線熱處理是把控制加熱、控制軋制和控制冷卻三者結合成一個完整的節能型生產工藝，因此能節約大量能源、降低成本。