本文以某厂在线生产的十四种不同化学成分的典型热连轧钢种为研究对象，首先采用高温热膨胀仪对实验钢种在30～1150℃温度范围内的热膨胀特性进行了测量，得到线性热膨胀和瞬时线膨胀系数随温度的变化曲线。对实测的热膨胀数据进行定量计算和对比分析，得到以下结论：材料的热膨胀特性在整个升温过程可分为三个区间：室温至奥氏体形成温度区间内，含碳量及成分对钢的线性热膨胀影响很小；奥氏体形成温度区间内，固态相变对材料膨胀影响显著，线性热膨胀随温度呈高度非线性变化；高温奥氏体温度区间内，钢的线性热膨胀随含碳量的增加而增加。材料的平均线膨胀系数并不能反映某温度下材料的真实热变形，一般采用瞬时线膨胀系数来表征材料在加热过程的物理相变行为。从室温加热到高温奥氏体温度区间的过程中，试样的尺寸变化受温度引起的热膨胀和相变引起的收缩两个因素的综合影响，其中物理热效应引起的热膨胀占主导作用，相变引起的收缩量大约只占整个膨胀绝对变化量的14.38%。不同成分和组织金属材料的热膨胀系数是不同的，金属材料的化学成分影响其升温过程中的相转变临界点温度，进而影响其在温度变化过程中的总膨胀量。取样方向对热膨胀系数没有影响，即金属材料的热膨胀系数是各向同性的。采用数理统计及数学回归分析方法，针对不同温度段进行线性回归，建立热膨胀量与温度的关系模型，应用于现场的宽度控制。在线生产宽度控制的实测数表明，回归模型的控制精度明显提升，极大减少了切边损失，具有巨大的经济效益。