本文以X70管线钢为实验材料,研究了不同变形量、冷却速度和加热温度对管线钢显微组织的影响规律,对大工业生产制定精细的控制轧制和控制冷却工艺有一定的指导作用。主要研究内容是制定了实验室模拟控轧控冷、金相显微组织观察、拉伸试验和EBSD扫描电镜观察等实验方案,以研究不同热加工工艺对管线钢显微组织的影响规律,管线钢组织与力学性能之间的关系以及夹杂物在针状铁素体形成中的作用,探讨了针状铁素体的形成机理,同时对针状铁素体组织的晶体学取向作了分析,得出的主要结论是:(1)加热温度900℃变形40%并油冷能够得到最佳的针状铁素体组织,能够满足工程上要求的组织中针状铁素体占80%以上的要求。(2)与同一冷速下未变形的连续冷却转变的组织相比,热变形后的组织中晶粒更加细小弥散,且变形量越大,晶粒越细小。(3)所观察X70管线钢板中的夹杂物多为球形,大约在1~2μm,可作为针状铁素体的形核核心。(4)在奥氏体未再结晶区适量的热变形,形成了以位错、形变带和胞状组织等形式的应变累积奥氏体,可以增加铁素体的形核位置和形核机率。(5)管线钢中针状铁素体主要是通过大量变形产生的高密度位错、形变带和胞状组织等以切变的方式在晶内形核,并受碳的扩散限制而长大,最后得到针状铁素体组织。(6)本研究中热轧变形后形成大量针状铁素体的机制有两种:一种是依靠夹杂物的感生形核,另一种是依靠热变形储存激发能的激发形核。(7)针状铁素体由一些取向角为1-2°的亚结构组成,而且一系列毗邻的取向角低于10°的晶粒构成了针状铁素体的晶体包。不同晶体包之间取向角差为55°左右,为大角度晶界。