提高原油与天然气的长输管道用钢的强度有明显的优势：一是可增加管道输送压力提高油气输送效率；另外也能降低钢管的壁厚减少钢材用量，提高管道焊接效率。这两个方面有利于提高管道工程运营的安全系数以及经济效益。为此，国内外对X100及其以上(屈服强度Rt0.5或Rp0.2不低于690MPa)级别超高强度管线的研究与应用投入了大量精力。为了获得所需要的性能，TMCP工艺是应用最广泛的工艺手段之一。TMCP工艺制备的管线用钢，强度大多在555～830MPa。目前，该类管线钢存在的问题是强度提高的情况下，需要添加大量的合金元素，低温韧性及焊区性能随之下降。本文通过配合合适的TMCP工艺，降低了Mn、Mo、Cr等元素的含量，成功制备了一种低碳当量的690MPa级管线钢，该钢的母材与焊接热影响区同样具有良好的韧性。
所述管线钢所用钢坯为真空电炉冶炼，经热轧后获得最终厚度为15mm的钢板。钢的名义化学成分(wt%)为Fe-(0.04-0.06)C-(1.0-1.7)Mn，Si、Cu、Ni、Mo、Cr各组元的含量不超过0.25，Nb、Ti各组元的含量不超过0.05，该钢的Pcm值与Ceq值不超过0.22与0.45。钢中S含量低于0.003wt%。控制控冷过程在试验室500轧机上完成。
开发的Nb微合金化超高强管线钢的屈服强度可达690MPa，其显微组织为贝氏体铁素体、上贝氏体/退化珠光体与MA组元的混合物。焊接热影响区的组织与母材组织相似，仅在(α+γ)两相区有部分粒状贝氏体出现，这与硬度/韧性数据相一致。该钢的高强度与高韧性匹配来自于贝氏体铁素体细晶强化、MA强化与位错强化等诸多因素的综合作用。
