近些年来耐高压、高强度、耐蚀性等高性能输送管线钢已经成为新的发展趋势,而X80级别针状铁素体管线钢由于其优良的性能将是未来一些年内大量应用的新型管线用钢,高级别管线钢要求具有高的强韧性,获得高强韧性钢材的最佳途径是细化晶粒,研究X80管线钢热变形过程中再结晶行为以及组织演变规律为实际生产中制定合理的热轧工艺控制晶粒尺寸提供了依据。本文针对包钢宽厚板设备及工艺流程开发高级别管线用钢,利用Gleeble-1500D热模拟实验机、金相显微镜及SEM等设备,通过单道次、双道次压缩实验对X80管线钢动态、静态再结晶行为进行了研究,然后利用多道次热模拟实验研究了不同的热轧工艺参数对X80管线钢热变形过程中组织演变规律的影响,利用动态再结晶理论细化晶粒,优化轧制工艺参数,得到结果如下:根据应力-应变曲线,得出了X80管线钢在820℃,860℃,900℃,940℃,980℃,1030℃下动态再结晶的临界应变量分别为0.9383,0.8504,0.6789,0.6293,0.6083,0.5237;利用双道次压缩实验的应力-应变曲线计算软化率,得出了奥氏体的再结晶区在1000℃以上,部分再结晶区在950℃到1000℃之间,未再结晶区在950℃以下;通过控制热轧工艺参数,当奥氏体化温度为1180℃,终轧温度为780℃,轧后冷却速度为15℃/s终冷温度为600℃时细化针状铁素体组织效果最好;利用动态再结晶及静态再结晶的行为特征优化精轧工艺,通过抑制多道次轧制过程中道次间的软化并累积应变使其在最后一道次发生动态再结晶从而将晶粒细化到3.42μm,并控制了混晶。