随着经济的快速发展，能源需求量的日益增多与能源危机并存，尤其是对石油天然气等油气能源需求增多，因而对开采油气用的油井管需求增多。由于油井管工作环境特殊，对油井管质量要求越来越高，目前国内特殊油井管生产基本上是空白。因此，在我国大力开发低成本高性能的特殊油井管势在必行。本论文以具有低制备能耗、低成本、高性能等优异性能的N80级微合金非调质钢为研究对象，重点研究了钢件的工艺对性能和碳氮析出影响，这对于研究36Mn2V和40Mn2V钢件在油井管中的应用具有重要意义。本文共设计了60个不同的变形条件来模拟36Mn2V和40Mn2V钢件的在油井管生产时的连轧和定径的变形过程，研究了36Mn2V和40Mn2V钢件的应力应变曲线及热模拟后试样的屈服强度和冲击韧性的测定，结合金相显微组织观察，研究了36Mn2V和40Mn2V钢件在热处理工艺过程中的相变。建立了两个钢种定径工艺参数和冷却速度与性能之间的定量关系，随着变形温度的升高，强度不断升高而韧性不断降低；随着冷却速度的加快，强度不断升高，而韧性先缓慢升高，当冷却速度超过一定值时，韧性急剧降低。为这两个钢种控冷技术的研究提供了可靠的数据依据，并对不同工艺条件下的组织和微合金元素碳氮化物析出进行了观察，分析研究此类中碳-锰含V钢的强化和韧化最基本原理，进一步完善N80级非调质油井管控轧控冷技术的相关理论依据。