建立力学性能预报模型,是实现非调质钢在线组织控制和性能预报的主要手段,同时也是实现生产的数字化控制,提高生产效率降、低成本的重要途径。非调质钢力学性能预报模型包括:组织模型及组织-性能模型,其中组织模型的核心为相变-组织模型。本文以国内用量最大的中碳铁素体-珠光体型非调质钢为研究对象,对生产工艺参数与材料组织、组织与力学性能之间关系进行研究,分别建立了相变-组织模型及组织-性能模型,并结合大量工业数据,对力学性能预报模型进行了验证。　　 相变-组织预报模型是连接工艺参数与最终力学性能的重要纽带。该模型主要描述工艺参数与材料组织之间的相互关系。铁素体体积分数(fF)及晶粒尺寸(dF)作为主要的组织参数是预报模型的核心。大量研究结果表明,相变冷速(CR)、化学成分以及相变前奥氏体晶粒尺寸三者相互作用,共同决定fF与dF;对所有影响因素进行综合分析,建立了相变-组织模型,并对模型进行了验证,预报误差控制在实测值±10％以内。　　 组织-性能模型包括三部分:铁素体部分、珠光体部分以及固溶强化。铁素体部分以fF以及dF作为组织参数,珠光体部分以珠光体体积分数及片层间距作为组织参数。大量组织分析结果表明,实际生产的非调质钢珠光体片层多发生退化,导致所获片层间距值准确性较差,严重影响预报结果。为提高模型精度,对片层间距进行有效替代。通过对各部分进行分析整合,得到了适用于中碳铁素体-珠光体钢的组织-性能模型,并以大量实验数据对模型进行了验证。结果表明,抗拉强度预报偏差在实测值±5%内,精度较高:屈服强度预报偏差控制在实测值±10%内。　　 将相变-组织模型与组织-性能模型进行有机的结合,得到力学性能预报模型。通过该模型,仅需输入材料化学成分、相变过程中的冷速(CR)以及发生γ-F转变前奥氏体晶粒尺寸(AGS),即可实现对材料最终力学性能的预报。大量非调质钢工业数据验证表明,力学性能模型具备良好的稳定性、精确度以及适应性,模型的建立将为非调质的生产控制提供重要的理论依据。