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在钢的热轧过程中，板坯的温度场和微观组织是直接影响产品尺寸精度、轧机负荷分配及轧后产品性能的重要因素。因此，对轧件在轧制过程中的温度场、微观组织进行数值模拟具有十分重要的实用价值。
本文针对攀枝花钢铁公司(简称攀钢)1450轧钢生产线，建立了板坯温度场数学模型并采用有限差分法对传热方程进行了求解。热轧过程包括板坯在加热炉加热、粗轧、热卷箱卷曲、精轧及层流水冷却各环节。模型利用经验公式计算了辊坯间摩擦生热和板坯塑性变形生热；确定了轧线上不同位置的复杂边界条件；使用分段计算的方法实现了单机计算并减少了计算时间；在轧制过程中进行网格重新划分以保证计算精度，在热卷前后进行了直角坐标系和柱坐标系之间的温度场转换。传热方程的计算值与解析解吻合。开发的模拟软件已用于攀钢生产中，能够分析不同道次分配、加热炉的不同装炉状态、粗精轧各道次的压下率对轧件温度场的影响。程序的模拟精度达到了攀钢的要求。
通过实验研究了Q235钢在热变形时的奥氏体再结晶演化。根据文献分析归纳出了较优化的奥氏体再结晶模型，考虑了变形条件对流变应力表达式指数的影响。在Gleeble1500机上进行了一系列压缩实验，将测得的应力应变数据和金相实验测得的晶粒度数据进行多元非线性回归，确定了模型的40个系数。修正的模型计算值和实验值比较吻合。
以有限元软件MARC为平台，将组织模型和有限元热力分析模块集成可以模拟热变形过程中Q235钢的奥氏体再结晶演化。利用叠加原理将实验回归得到的等温模型进行了修正。对Q235钢的单道次和双道次压缩过程进行了组织模拟，模拟结果和实验结果吻合较好。