随着管道建设工程的快速发展,由于双相X80管线钢具有可以抵抗大变形的优点,在冻土、地震、洋流等恶劣条件下得到了广泛应用,在服役过程中不可避免地会承受较大的塑性变形,进而产生塑性损伤甚至是破坏。针对贝氏体和铁素体双相结构的X80管线钢的研究,目前主要集中在贝氏体形貌及其体积分数对材料力学性能的影响上,对其塑性损伤机制及其损伤演化规律尚不明确。因此本文以双相X80管线钢为研究对象,研究其微观组织的塑性变形规律以及损伤机制。本文采用三维连续自动切片技术,建立了能够反映双相X80管线钢内部真实微观结构的3D代表体元模型。引入GTN损伤模型,并且通过遗传算法和响应面分析法反向标定了GTN模型中的损伤参数,使用求得的参数进行了数值模拟计算。运用C-J模型分析了X80管线钢的应变硬化特性。通过电子背散射衍射（EBSD）技术对不同应变量的X80管线钢试样进行了微观表征,分析了其在变形过程中内部微观组织的变化。研究发现:应变主要由铁素体承担,应力主要由贝氏体承担,空洞总是先在两相界面处形成,随着应变的增加,逐渐地向铁素体内部扩展、聚集直至贯通;X80管线钢的应变硬化指数呈三个阶段的变化,“软相”铁素体变形的缓慢下降阶段,软硬两相协调变形的上升阶段和界面损伤导致的快速下降阶段;EBSD微观表征发现,在变形过程中,铁素体内的滑移系率先开动,局部塑性应变分布越来均匀,几何必需位错密度持续升高,平均Schmid因子波动程度较大,并且同一晶粒内部的Schmid因子值不同,说明在变形过程中晶粒内部发生了转动和滑移。