冷轧低碳钢薄板主要应用于汽车、家电等行业，冷变形和退火工艺共同影响着产品的最终组织与性能，但其组织调控主要靠轧后退火实现。冷轧生产过程轧制速度快，轧后板带基本接近最终产品形状，退火加热到Ac1温度以上和随后冷却发生一系列组织转变过程决定了低碳钢的最终组织状态，进而决定产品性能，因此对冷轧低碳钢变形及轧后退火加热和冷却过程中组织转变进行预测是冷轧产品组织性能预测研究的热点问题之一。本文以SPHC冷轧基板为研究对象，建立了相关数学模型并结合部分实验对实验钢在轧制变形和轧后退火组织演变过程进行研究，研究结果可作为退火过程工艺制定的依据，所建模型可为低碳冷轧板带组织性能预测提供重要理论指导。冷轧低碳钢的轧制变形不仅决定了产品的最终形状尺寸，并且影响轧后加热过程的组织演变。低碳钢冷轧变形在实验室四辊可逆轧机上进行，结合室温拉伸、显微硬度测试和显微组织观察，基于轧制变形加工硬化机理及其对组织演变和力学性能的影响规律，建立了变形抗力模型和变形储能模型，为冷轧板带组织转变和模拟计算提供了可靠的数据信息。对冷轧低碳钢退火后的性能进行了研究，通过测定不同变形后退火板三个方向（沿轧制方向、垂直于轧向、与轧向成45°方向）上应变硬化特性，确立了再结晶退火冷轧低碳钢的最佳变形范围，完善了冷轧低碳钢再结晶退火生产性能优良带钢产品的内在机制。从相变原理出发，考虑变形储能，采用超组元模型计算了冷轧低碳钢加热发生奥氏体逆相变的相界面浓度、相变驱动力和相变开始温度等热力学参数，建立了包括相变孕育期、相转变量、奥氏体晶粒尺寸预测模型，确立变形量、加热速度、加热温度、保温时间对奥氏体化的影响规律，为生产性能优良冷轧低碳钢的组织预测提供了有力参考。从冷轧低碳薄板的本质特性出发，探讨了冷轧低碳钢在冷却过程发生扩散型相变和非扩散型切变的组织转变原理，建立了先共析铁素体转变和马氏体转变的相变热力学和动力学等数学模型，分析了冷却速度对过冷奥氏体转变的影响规律，并与实验结果对比分析，验证了计算模型的准确性，为冷轧低碳钢轧后连续退火生产高强高韧性产品的组织预测和控制提供了重要的理论依据。对冷轧低碳钢变形及轧后再结晶退火，加热时奥氏体逆相变及随后冷却过程进行了一系列研究，建立的加热、冷却过程组织转变数学模型，对冷轧低碳钢组织预测与控制具有重要意义和理论参考价值。