提高原油與天然氣的長輸管道用鋼的強度有明顯的優勢：一是可增加管道輸送壓力提高油氣輸送效率；另外也能降低鋼管的壁厚減少鋼材用量，提高管道焊接效率。這兩個方面有利于提高管道工程運營的安全系數以及經濟效益。為此，國內外對X100及其以上(屈服強度Rt0.5或Rp0.2不低于690MPa)級別超高強度管線的研究與應用投入了大量精力。為了獲得所需要的性能，TMCP工藝是應用最廣泛的工藝手段之一。TMCP工藝制備的管線用鋼，強度大多在555～830MPa。目前，該類管線鋼存在的問題是強度提高的情況下，需要添加大量的合金元素，低溫韌性及焊區性能隨之下降。本文通過配合合適的TMCP工藝，降低了Mn、Mo、Cr等元素的含量，成功制備了一種低碳當量的690MPa級管線鋼，該鋼的母材與焊接熱影響區同樣具有良好的韌性。

　　所述管線鋼所用鋼坯為真空電爐冶煉，經熱軋后獲得最終厚度為15mm的鋼板。鋼的名義化學成分(wt%)為Fe-(0.04-0.06)C-(1.0-1.7)Mn，Si、Cu、Ni、Mo、Cr各組元的含量不超過0.25，Nb、Ti各組元的含量不超過0.05，該鋼的Pcm值與Ceq值不超過0.22與0.45。鋼中S含量低于0.003wt%。控制控冷過程在試驗室500軋機上完成。

　　開發的Nb微合金化超高強管線鋼的屈服強度可達690MPa，其顯微組織為貝氏體鐵素體、上貝氏體/退化珠光體與MA組元的混合物。焊接熱影響區的組織與母材組織相似，僅在(α+γ)兩相區有部分粒狀貝氏體出現，這與硬度/韌性數據相一致。該鋼的高強度與高韌性匹配來自于貝氏體鐵素體細晶強化、MA強化與位錯強化等諸多因素的綜合作用。