本文采用数值模拟的方法研究了CSP流程生产含铌微合金化带钢厚度方向上应变的分布规律。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了带钢热连轧过程的三维热力耦合综合有限元模型；为了定量研究板带厚度方向上的应变分布情况，提出了应变非均匀系数的概念和计算方法。通过有限元模型探讨了工作辊直径、轧件入口厚度、压下率等几何因素和轧制温度、轧制速度、化学成分中的铌含量等影响变形抗力的因素对变形区应变分布的影响。模拟结果表明，对于CSP轧制过程，沿带钢厚度方向上等效塑性应变呈“V”形或“U”形分布，应变分布区间包含了平均塑性应变模型的计算值；轧制过程有限元模型预测的轧制力与实际吻合较好：对于试算的CSP流程，适量增加铸坯厚度，并在较靠前的机架分配较大的压下量有利于提高轧制过程的应变均匀性。总结并评价了现有文献中含铌微合金化钢的再结晶、变形诱导析出等组织演变模型。计算分析表明，Fernandez应变诱导析出模型及Uranga再结晶模型在目前常见模型中较适用于CSP流程生产含铌微合金化钢；Nb(C，N)平衡固溶温度模型中Irvine与Dong模型计算结果基本相当，Siciliano模型的计算值最低。结合CSP流程，依托组织性能预报技术集成了上述较适合于含铌微合金化钢的组织演变模型。集成的模型系统能根据厚度方向上的温度、应变、应变速率、铌元素质量分数和初始奥氏体晶粒尺寸等条件的不同，对奥氏体的组织演变行为进行模拟，实现了热轧电子实验室功能；利用集成系统的多次试算对CSP流程生产X60管线钢的工艺进行了比较研究。