S450热轧管线钢是一种具有高强度、良好韧性和焊接性能以及抗HIC、SCC、耐腐蚀性能的钢,结合济钢ASP薄板坯连铸连轧生产线的特点,通常按照降碳、降硅、提锰、低磷、低硫和Ni、V、Ti微合金化的成分设计方案,并与控轧控冷技术相结合生产。根据不同规格产品的技术条件要求差别很大的实际情况,本文针对不同的规格进行实验研究,成功开发出覆盖厚薄规格的S450管线钢产品。本文对S450管线钢生产过程中的关键工序进行了研究,为保证产品获得细致均匀的内部组织和良好的综合力学性能,对加热温度、终轧温度、卷曲温度的制定等进行了细致研究；同时针对该钢板中间坯厚度不足,未再结晶区变形量小的情况,采用了F2空过轧制的工艺制度,精轧由原来的6道次变成了5道次,提高了在未再结晶区的变形量,而且由于轧制变形没有发生在奥氏体部分再结晶区,降低了发生混晶现象的几率。为解决薄规格管线钢产品屈强比偏高的难题,研究采用两段冷却方式,关闭冷却水粗调段的前三组,延长轧件在高温阶段滞留时间,降低粗调阶段的冷却速度,使层流冷却粗调段和精调段冷却水量实现合理组合,优化了层流冷却工艺；另外,还采取了“热尾”工艺,保证了钢卷尾部性能与中间部位基本一致。本文最后还系统分析了产品的微观组织,并对强韧化机理进行深入探讨,总结出晶粒细化强化、固溶强化、相变强化、析出强化和位错强化等强化手段对该钢种性能的影响,发现该钢的强化方式中细晶强化和纳米尺度析出物的析出强化最为重要,这为控制组织结构以改善性能和开发更高级别的管线钢奠定了基础。