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本文以X80管线钢为研究对象，系统地研究了不同热变形工艺条件下X80管线钢显微组织和微观取向的变化。使用Gleeble-1500D热模拟实验机，研究了X80管线钢在RPC工艺下的应力松弛曲线变化规律；采用光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM），研究了不同变形温度、不同弛豫时间和不同变形量条件下，X80管线钢显微组织的变化情况和析出物的变化规律；借助透射电子显微镜（TEM），研究了不同弛豫时间下的位错组态演变规律；通过电子背散射衍射技术（EBSD），研究不同变形温度条件下X80管线钢的微观取向、取向差和CSL晶界的变化情况。金相组织观察显示，经过弛豫处理后，X80管线钢的显微组织主要是板条状贝氏体。随着弛豫时间的延长，显微组织呈现先细化后粗化的规律，在弛豫开始阶段，组织相对比较粗大，随着弛豫时间延长至200s，显微组织呈细化趋势，并且在弛豫200s时，显微组织达到最细，随着弛豫时间继续延长，显微组织开始逐渐粗化，直至弛豫结束。在不同变形量条件下，变形量的大小对贝氏体板条的尺寸有着显著地影响，变形量越大，在相同的弛豫时间所得到的板条的尺寸越细小。随着变形温度的提高，在相同变形量与相同弛豫时间条件下，所得到的显微组织逐渐变细。TEM研究表明，在850℃变形35%弛豫0s时，几乎没有第二相的析出颗粒，随着弛豫时间延长，析出物颗粒的数量逐渐增加，直至弛豫时间达到200s，析出颗粒数量达到最大，而此时的组织也最为细小，随着弛豫时间的继续延长，析出物颗粒长大现象明显，对组织细化的效果减弱。在整个弛豫过程中，位错组态的演化呈现以下规律，由开始散乱无序状态，逐步演化成位错网，具有一定取向的亚结构，甚至形成位错墙。EBSD微区分析表明，X80管线钢热轧产生一定程度的热轧织构，经过弛豫处理的X80管线钢中{111}<112>，{111}<110>，{112}<110>三种织构所占比例相对较高，织构的发展很大程度上影响材料的力学性能，经过弛豫后，实验钢中小角度晶界所占比例较多，随着弛豫时间的增加，小角度晶界所占的比例呈现先增加后减少的规律，弛豫过程中，X80管线钢中的Σ3晶界所占比例呈现降低的趋势，随着弛豫时间的延长，处于低能状态的CSL晶界数量逐渐增多，至200s时的数量最多，这种低能的Σ晶界数量的增多可以提高材料的抗脆断性能，有利于提高X80管线钢的塑韧性。