在油气输送中,管线钢服役条件复杂,介质腐蚀比较严重,直接影响着管线钢的使用寿命,为了提高管线钢的抗腐蚀性能,本论文通过表面机械研磨处理(SMAT)技术在X80管线钢表面制备出一定厚度的纳米结构表层,同时在渗剂中加入锌,降低渗剂熔点,提高其润湿性,然后在此基础上进行低温渗铝。在600℃以下,利用OM、显微硬度,分析了SMAT工艺对X80管线钢表层微观结构的稳定性；利用SEM、EDS,分析了SMAT预处理对X80管线钢低温渗铝层形貌特征、元素分布、渗层深度的影响；利用电化学腐蚀测试方法,研究了SMAT工艺对X80管线钢原始试样及渗铝后试样抗腐蚀性能的影响；通过测试渗铝X80管线钢试样在高温氧化前后的质量变化,分析了渗剂配方对抗氧化性的影响；利用XRD,研究了SMAT预处理后,X80管线钢获得的低温渗铝层表层物相成分,确定了X80管线钢的低温渗铝工艺。研究结果表明：在600℃以下,X80管线钢试样表面纳米层结构稳定,SMAT预处理后再包埋渗铝,与直接包埋渗铝所得到的渗铝层相比,渗铝层表面形貌更平整、更致密、渗层更厚；抗腐蚀性能从弱到强依次为：X80管线钢原始试样、SMAT处理后不渗铝的X80管线钢试样、渗铝但没有SMAT处理的X80线管钢试样、SMAT预处理后再渗铝的X80线管钢试样；渗铝层具有抗高温氧化性,随着Zn含量减少,渗层抗氧化能力增强；温度在400℃～530℃时,Zn含量为84.4%以下时,渗铝层表层主要以Fe2Al5为主,Zn含量达到84.4%以上时,渗铝层表层主要由Fe2Al5相和FeAl相组成；渗铝层硬度均高于基体硬度,锌含量在9.5%以下时,渗层表面硬度约为800HV0.1,锌含量在9.5%～84.4%时,渗层表面约为770HV0.1,锌含量增加到84.4%以上时,渗层表面硬度约为750HVo.1。