采用拉伸、夏比冲击、落锤撕裂(DWTT)及SEM等试验方法，研究了临界区热处理工艺生产的X80大变形管线钢微观组织和力学性能。研究结果表明：采用800～860℃保温15min淬火后，强度可达到X80大变形管线钢要求，并具有优异的变形性能和极佳的低温冲击韧性，-20℃夏比冲击功均值大于240J，夏比冲击剪切面积均值大于90%，-15℃DWTT剪切面积均值大于85%，同时拉伸曲线呈拱顶型。上述工艺参数条件下淬火后，得到铁素体加马氏体双相组织，马氏体体积分数为16.1%～18.2%。