热轧带肋钢筋是现代工业中的重要钢材之一,主要用于建筑行业。我国生产的热轧带肋钢筋在机械性能上与钢铁发达国家相比还存在着较大的不足,为满足市场要求,尽快与国际市场接轨,改进热轧钢筋生产工艺,提高钢筋机械性能显得格外重要。本文针对这一现状,在理论分析、现场试验、实验室研究的基础上,开发HSLA(高强度低合金)钢筋,提出了通过有限穿水冷却工艺和余热淬火冷却工艺的控制轧制和控制冷却的方法来提高钢筋的性能。论文首先从钢铁强化机理出发,根据钢筋生产孔型相对固定、全连续轧制等自身特点,主要从控制轧后冷却入手,在分析传统轧制工艺的前提下,提出基于细晶强化的有限穿水冷却工艺和基于相变强化的余热淬火冷却工艺。在确定了工艺思想后,分析化学成分、控制轧制和控制冷却工艺参数对钢筋性能的影响。通过对钢筋化学成分与钢筋强度和塑性指标的相关性分析,得出钢筋的化学成分对钢筋的性能有较大的影响,这种影响随轧后冷却强度的增加有所变化。结合现场两种钢筋轧后冷却工艺条件下产品合格率分析,得出C、Mn、Si含量和碳当量的优化范围。分析和研究钢筋控制轧制各工艺参数(变形程度,加热温度,开轧温度,精轧机组进、出口温度,轧后冷却温度等)和控制冷却工艺参数(轧后间隔时间,冷却水压,冷却水量,冷却时间,冷却介质等)对钢筋性能的影响规律,并分析其相关性,确定控制的关键参数,得出钢筋控制轧制和控制冷却生产优化工艺参数。结合实验室研究钢筋的微观组织变化,通过显微硬度、金相组织观察和电子扫描等研究方法,发现不同工艺显微组织的差别:与常规冷却工艺相比,有限穿水工艺组织为珠光体和铁素体,但晶粒明显细化,且组织均匀;余热淬火工艺组织表面为回火马氏体组织、中间为铁素体,贝氏体和索氏体等、心部为珠光体和铁素体,钢筋横断面组织明显不均匀。余热淬火工艺比有限穿水冷却工艺对强度提高作用较大,但同时塑性降低也较多。运用回归和神经网络的研究方法,建立钢筋屈服强度、抗拉强度和延伸率的回归和BP神经网络预测模型。模型的验证表明,模型有较高的预测精度,可用于钢筋性能预测和控制工艺参数的优化。