随着我国国民经济的迅猛发展，拉动钢材消费激增，促进了钢铁产业的快速成长。如何节约资源、提高钢铁产品的性能和使用效率、降低生产成本，是钢铁工作者所面临的严峻而又艰巨的重大课题。 在实际工程问题中，将钢筋轧后控冷技术与带有预测性质的数值计算结合起来可以极大地减少在设计新材料，新产品工艺过程中所要求的大量耗时、耗物的实验数量，进而极大的加快新产品开发的周期，降低生产实验的成本，另一方面，还可以对生产工艺的原料成份、轧制工艺及冷却制度进行优化，创造出更高的经济效益。 本论文在以细晶化低成本高强度棒线材生产技术研究与开发项目为背景的基础下，通过对低碳钢热轧HRB335钢筋的实验研究和理论研究分析，其主要研究内容和结果概括为以下几个方面： (1)分析了超快速冷却的工艺原理，得到棒材热轧后经超快速冷却，可以获得铁素体+珠光体的最终组织结构。 (2)利用ANSYS软件对棒材热轧后超快速冷却温度场进行模拟，模拟计算结果与实际吻合较好。分析了棒材心部，1/2 R处，表面处温度场分布，模拟计算结果表明，在现有超快速冷却设备的布置下，棒材热轧后通过超快速冷却，横断面上各点将会得到铁素体+珠光体的两相最终组织。 (3)对Fe-ΣX<,i>-C多元合金的相变过程，利用超组元思想建立了铁素体和珠光体相变计算相关的热力学模型，并将其物理模型结合进元胞自动机格子中。 (4)在MATLAB中应用元胞自动机模型，在棒材横断面各点具有相同初始奥氏体晶粒尺寸下，模拟分析了Ф20和Ф25mm两种规格棒材中心处，1/2 R处，表面处微观组织形貌。得知各点冷却速率对棒材最终组织结构有着相当大的影响，随着冷却速率的增加，铁素体晶粒越来越细小，含量越来越多，珠光体分布越来越均匀。组织模拟图与金相组织图的微观组织形貌符合较好。