本课题为河北省教委资助项目。目的是通过轧后控冷使生产Ⅱ级螺纹钢筋的20MnSi达到Ⅲ级水平。该研究成果与微合金化的Ⅲ级钢筋相比,不但能提高产品的科技含量和附加值,而且还具有节省资源、减少污染、保护环境等明显的社会效益。目前我国对控冷Ⅲ级钢筋的研制仍处于试轧、检测,再试轧、再检测的经验式研究阶段,试轧周期长、研究费用大,批量生产时性能常常不稳致使Ⅲ级钢筋的命中率很低。众所周知,若要控制热轧钢材的使用性能,必须控制其内部的组织结构。本硕士论文即是在钢种不变的前提下,以Ⅲ级钢筋的宏观性能为目标,利用计算机模拟钢筋在轧后冷却过程中其内部组织结构变化的全过程,通过控制穿水时的冷却参数来控制和预报钢筋的组织性能,从而达到指导现场稳定地生产合格Ⅲ级钢筋的目的。本研究取得如下成果:1、对不同规格的20MnSi钢,通过在穿水过程中的热场分析与计算机模拟,得出钢材轧后余热处理的温度分布规律及变化曲线,其结果与实测符合得较好;2、针对环状喷嘴冷却装置,通过大量试验得到了适于现场的换热系数计算模型,将其用于钢筋轧后控冷时温度场的计算机模拟与预报,所得的结果与实测基本一致;3、对钢筋轧后余热处理时过冷奥氏体的组织场的计算机模拟,通过预报转变后各组织的含量及其在钢筋截面上的分布,可给出满足Ⅲ级钢筋性能要求的冷却工艺参数;4、本研究预报出的组织结构,与金相显微观测结果基本相符。