我国西气东输的一期和二期采用的是X70和X80管线钢，但国外已经研发出强度更高的X100管线钢并且铺设了相关的试验管道，而我国在X100管线钢的研究上与国外的差距很大。高强度管线钢不仅可减小输送管直径、节约材料、减少施工难度，还可提高输送压力、大幅度提高输送能力。本论文的主要目的就是对国内试制的X100管线钢的组织和性能进行评价与分析，给X100国产钢的开发和工程应用提供参考。采用光学显微(OM)、扫描电子显微(SEM)检测技术对X100直缝埋弧焊管的母材、焊缝、热影响区的显微组织进行研究。结果表明：母材显微组织由粒状贝氏体、少量准多边形铁素体和马氏体-奥氏体(M-A)岛组成。焊缝的显微组织为晶内成核铁素体(IAF)和粒状贝氏体。热影响区熔合区的显微组织以粒状贝氏体为主，细晶区的显微组织为多边形铁素体、M-A岛及少量的珠光体。采用拉伸试验和硬度试验对管体的力学性能进行测试。结果表明国产试制的X100管线钢的力学性能满足标准要求，但性能低于国外X100管线钢的。采用夏比V型缺口冲击试验对母材、焊缝、热影响区的韧性进行研究。结果表明低温韧性母材＞焊缝＞热影响区。母材横向和纵向的韧脆转变温度均低于-60℃，、焊缝和热影响区的韧脆转变温度分别为-40℃、-11℃。采用落锤撕裂试验对管体横向和纵向进行研究。结果表明，管体纵向的韧脆转变温度低于横向的。将落锤撕裂试验与夏比V型缺口冲击试验进行对比结果表明，落锤撕裂实验更能真实的反映高钢级管线钢的断裂韧性。采用CTOD试验对母材不同厚度下的抵抗裂纹扩展的性能进行研究，结果表明厚度较大的材料的启裂CTOD值δ0.2值较大。针对管线钢在生产和施工过程中的应变时效现象进行研究。分别讨论了不同预应变、不同时效温度和时效时间对管体力学性能的影响。结果表明：预变形提高管体的屈服强度、抗拉强度、屈强比，使材料的塑性和韧性降低；应变时效使管体屈服强度升高，降低塑性变形能力影响其安全使用。