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GCr15钢作为使用最广泛的轴承钢，其成品的表面质量和网状碳化物是目前存在的主要质量问题。热轧生产过程中的孔型参数影响着其表面质量，而温度和变形控制是降低其网状碳化物级别的关键因素，为方便考察工艺参数对轧件温度、显微组织等的影响，以GCr15圆棒材热连轧过程中的物理冶金原理为基础，综合考虑孔型、传热、变形工艺条件，编写了模拟计算程序，建立了可以预测轧件在孔型中变形后的横截面积、温度场、变形和再结晶组织演变的综合数值模拟软件系统。
轧件在二辊轧机孔型中变形后的横截面积根据宽展情况确定，在三辊KOCKS切线孔型中变形则根据轧件在其中的充满度和孔型面积求得，利用现场测得的道次延伸率数据对模型中的系数进行优化。采用面积相等的等效矩形近似计算轧件在孔型中的平均应变和应变速率，结合材料的变形抗力模型、变形区长度模型等计算轧制时的轧制力和轧制力矩等力能参数。
基于热传导微分方程，结合工艺条件，针对不同轧制阶段，简化为二维或一维模型，采用有限差分方法离散化求解温度场。模型中考虑了空冷、除鳞、水箱中穿水冷却和轧制变形区接触传热等边界条件，并按实际生产中的温度测量数据反算、回归确定了GCr15圆棒在水箱中穿水冷却时的综合界面换热系数。
通过热模拟单道次和双道次压缩试验得到不同变形条件下的应力-应变曲线，对曲线进行回归分析，得到了高温奥氏体的动态再结晶、静态再结晶模型和流变应力模型。将模型程序化后计算了轧制时各道次变形及奥氏体晶粒尺寸演变情况。利用目前在相变模拟中广泛采用的TTT曲线和叠加原理，计算了不同冷速条件下的相变情况。
使用Fortran语言编写了核心计算模块、SQL Server2000开发数据库及数据库管理模块、Visual Basic6.0语言编写人机交互界面，开发了一套GCr15轴承钢热连轧过程数值模拟软件系统，对宝特棒材生产线进行模拟计算，得到的道次延伸率、关键点温度、各道次轧制力预报结果，以及奥氏体晶粒尺寸结果，均与实测值吻合良好。
开发的软件系统可以对棒材热轧生产中多个复杂的相互影响的工艺参数进行耦合模拟研究，对改进现有生产工艺、提高产品的质量稳定性具有一定意义。