由于人们对天然气和石油的需求量日益增长，从而使得对管线钢质量和性能的要求也随之提高，优化现有管线钢的生产工艺及性能具有重要的工程意义。本文采用Gleeble-3500热模拟试验机对X65管线钢进行了热变形试验，变形温度为750-950℃，变形量为20％，40％和60％，变形后立即水冷，分析了变形温度、变形量对其显微组织的影响。随着变形温度的降低及变形量的增加，X65管线钢热变形组织中铁素体晶粒尺寸减小，铁素体体积分数增加，铁素体形态由针状向等轴状转变。采用Gleeble-3500热模拟试验机对X65管线钢进行了连轧卷取模拟试验，分析了终轧温度，冷却速度以及连轧卷取温度对其显微组织的影响，从而得到较为优化的连轧卷取工艺。结果表明，随着终轧温度的降低，卷取温度的降低以及冷却速度的升高，晶粒尺寸变小。最佳工艺为：变形温度为900-850-800℃，变形后冷却速度为10℃/s，卷曲温度为550℃。在此工艺下获得的组织为均匀的铁素体加珠光体，铁素体晶粒尺寸约为3.02μm。利用Gleeble-3500热模拟试验机对X52管线钢进行了三道次连轧模拟试验，研究了终轧温度、轧后冷却速度及卷取温度对显微组织的影响。结果表明，随着冷却速度的升高，晶粒尺寸变小；在相同的冷却速度下，开轧温度对晶粒尺寸的影响较小。本试验条件下得到的最佳工艺为：变形温度900-850-800℃，变形后冷却速度20℃/s，卷取温度550℃。该工艺下得到的组织为均匀细小的铁素体加珠光体，其中铁素体晶粒尺寸约为3.72μm。