线材的控制冷却工艺对线材的最终力学性能具有非常重要的影响,线材的连续冷却转变是非常复杂的转变过程,冷却过程发生相变反应,相变过程直接影响产品最终的组织组成以及综合性能。为了迎合社会建设对高速线材性能更高的要求,开发更为精确的温度场、组织演变及性能预测模型具有较高的实际应用意义。（1）基于传热学基本理论,利用有限差分法推导了显式和隐式的温度场差分计算公式,建立了线材在斯太尔摩控冷线上的温度场预测数学模型,简化了温度求解模型,离散化计算区域,在有限个节点上用有限差商近似代替微商,用代数形式的差分方程代替微分方程,根据不同的冷却工艺能够计算得到线材不同的温降曲线。（2）利用有限元仿真软件ANSYS Workbench建立了线材截面不同相对位置的二维流-固耦合模型,模拟得到了线材截面风冷过程中的温度分布规律,温度分布符合线材冷却规律,通过模拟搭接点与非搭接点的线材冷却情况,得到不同风速对应的温降数据,与有限差分温度场模型结合,对换热系数进行修正,实现了有限差分模型对温度的精确预测。利用现有的有限元软件进行模拟计算能很大程度的简化问题,结合温度计算数学模型,给生产现场提供指导。（3）通过温度场模型与组织演变模型的耦合计算,得到了不同化学成分以及不同工艺参数下的硬线钢的最终组织组成及各组织百分比、铁素体尺寸、珠光体片层间距、渗碳体片层厚度等参量。分析了斯太尔摩风冷线上风机与保温罩对线材组织演变的影响,计算得到的结果为后续BP神经网络性能预测模型做准备,并对优化控冷工艺有一定的指导作用。（4）开发了组织性能预测模型,实现对硬线钢组织组成与性能之间关系的映射。基于BP神经网络模型,确定学习算法、隐含层数、输入输出层参数,以主要化学成分、组织组成作为输入,以生产现场性能检测数据作为输出对神经网络进行训练,预测产品最终的力学性能,为线材的在线质量监控提供基础。