石油天然气管线钢的大口径、高压、高密度输送的要求使其不断向更高钢级发展。随着管线钢强度级别的提高,对管材的力学性能、焊接性等性能要求也进一步提高,同时管线钢强度级别越高,对其抗H2S腐蚀性能的要求也越高,这种客观现实要求我们必须进行抗H2S腐蚀管线钢的开发。本论文是以东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室与国内某厂输油气用X65-X80高级别管线钢开发为研究平台,主要研究X70/80管线钢的控制轧制和控制冷却工艺对成品力学性能及抗氢致开裂(HIC)的影响。为此,以实验室的热模拟变形试验和轧制试验为基础,研究了不同冷却工艺对组织和性能的影响,并对其抗氢致开裂(HIC)性能和焊接性能进行了分析研究,初步达到预期目标。另外本文还对X80粗轧过程中的三维轧制力进行了推导。论文的主要内容包括：(1)采用单道次压缩变形方法,研究了实验钢热变形奥氏体动态软化行为,确定了实验钢动态再结晶激活能；并且研究了变形温度、变形程度和变形速率对实验钢变形抗力的影响规律,建立了实验钢的变形抗力数学模型,同时测出了两种实验钢的动态CCT曲线。(2)通过实验室轧制试验研究,分析了变形量和不同冷却方法对实验钢组织性能的影响,为下一步工业试验提供了理论依据。(3)参照NACE TM0284-2003以及GB/T8650-2006“管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法”测定了X70/80的抗氢致开裂(HIC)性能。(4)通过实验室焊接热模拟试验研究,分析了不同线能量和峰值温度对X80管线钢焊接性能的影响,为下一步现场焊接提供了理论依据。(5)研究如何用“整体”加权法建立三维轧制连续速度场,并首次将MY(平均)屈服准则与共线矢量点积和垂直投影方程式用于该速度场进而求解厚板三维变形问题。解析结果与实测结果基本吻合。