一、概述
管道运输是一种大规模而经济的石油天然气的输送方式，全世界已经建设数百条油气长输管线，石油工业的巨大市场有力地促进了管线钢的发展。管线钢发展的动力还来源于管道工程对钢材提出的日趋严格的要求。目前管道工程的发展趋势是大口径、高压输送、海底管道的厚壁化以及高寒和腐蚀的服役环境，因此不仅要求管线钢具有高的强度，而且应有良好的韧性、疲劳性能、抗断裂特性和耐腐蚀性，同时还要求力学性能的改善不应当恶化钢的焊接性和加工性能。近几十年来，管线钢已成为低合金高强钢和微合金控轧钢领域内最具研究成果的重要分支。
在国内，管线钢的主要标准是GB/T《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管》;GB/T-《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管》;GB/T-《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分:C级钢管》，主要牌号有L、L、L、L、L、、L、L、L、L在国外管线钢的主要标准是APISPEC5L-《管线钢管规范》，主要牌号有A25A、B、X42、X46、X52、X46、X60、X65、X70、X80、X。
在国内管线建设中，早期钢管制造基本上是利用进口材料，甚至是直接进口成品管。随着对管线钢需求的增大，我国逐渐研制生产出各个级别的管线钢，目前可以批量生产X70钢级及以下各种管材，X80级别钢正在研制中，已经在现场进行试验。H年以前，全世界使用X70，大约在40%，X65、X60均在30%，小口径成品油管线相当数量选用X52钢级，且多为电阻焊直管(ERW钢管)。期立我国目前在输油管线上常用的管型有螺旋埋弧焊管(SSAW)、直缝埋弧焊管(LSAW)、电阻焊管(ERW)。直径小于mm时则选用无缝钢管。
二、管线钢的发展过程
管线钢是一种微合金控轧钢，用于制造石油、天然气输送管道及容器。因此，管线钢的发展历程实际上反映了微合金控轧技术的发展历程。控轧技术就是通过控制热轧钢材的形变温度、形变量、形变道次、轧制温度等参数来改善钢材性能的轧制工艺。早在20世纪20年代中期就有人发现，通过降低最终热加工的变形温度可使a晶粒细化，从而提高轧制产品的力学性能。然而由于低温轧制的轧制负荷使一般轧机难以承受，因而很长时间以来该工艺一直未在工业上得到实际应用。20世纪40年代之前，管线用钢只是普通的碳钢。第二次世界大战之后，由于钢铁冶炼技术的进步，脱氧、提高碳锰比等措施的使用，使钢的性能有了很大提高。到了20世纪50年代采用控轧工艺生产出的MPa级别的C-Mn钢是世界上首次采用形变热处理工艺进行的商业生产。年，GreatLakessSteel第一次生产含Nb的X60级热轧钢。管线钢的开发研制得到突破性进展是在20世纪60年代中期以后。这十时期通过对钢进行控轧处理，使钢板的综合性能得到大幅度提高。20世纪60年代中期，西欧尤其是英国钢铁协会对在钢中加人Nb、V等元素以提高钢的强度，改善其韧性和焊接性，以及对奥氏体再结晶状态的影响展开了一系列的研究工作。前苏联、美国也先后展开了钢的形变热处理工艺和理论的研究工作。这些工作都为微合金控轧理论提供了新的内容。州时时随着控轧工艺的发展，其内容也不断充实和发展。目前，管线钢控轧工艺分为三种类型，即再结晶型、非再结晶型和(a+r)两相区控轧。控制轧制的内容主要包括控制加热。调整形变温度、形变量、形变间歇停留时间、终轧温度以及轧后冷却等。目的就是通过控制轧制参数，使钢材形成具有发达亚结构的细晶组织，获得高强度、高韧性以及优良的焊接性能。
20世纪70年代微合金控轧技术得到了广泛应用。轧制工艺的优化、炼钢工艺的改进以及计算机控制技术都大大提高了管线钢的综合性能，生产出了X70级管线钢。20世纪80年代，管线钢控制轧制工艺后引人加速冷却技术，能在不损害韧性的前提下进一步提高钢的强度。加速冷却可以降低r→a的转变温度，增加a的形核率，同时阻止或延缓碳、氮化合物的过早析出，从而生成弥散的析出物，细化晶粒，改善钢的强韧性。常用的加速冷却方式有两种:间断式加速冷却(轧后水冷至~℃然后空冷)和连续式加速冷却(轧后水冷至室温)。采用控轧及轧后加速冷却技术生产出了X80、X级的管线钢。