控制冷却是通过控制热轧过程中和轧后钢材的冷却速度，达到改善钢材的组织状态，提高钢材性能，缩短钢材的冷却时间，提高轧机生产能力的冷却工艺。轧后控制冷却还可以防止钢材在冷却过程中由于不均匀收缩，使钢材扭曲或弯曲。

钢材采用完全再结晶型的高温控轧，高温终轧后的慢冷或空冷则使变形后奥氏体晶粒在再结晶完成之后的冷却过程中长大，这使相变后钢材的铁素体组织粗大。对低、中碳钢、低合金钢和微合金化钢，由于热形变的影响，促使钢的变形奥氏体向铁素体转变温度Ar₃点升高，也就是说，铁素体在较高的温度提前析出。高温下形成的铁素体晶粒容易长大，冷却后常温得到粗大的铁素体组织。另外，奥氏体晶粒粗大及Ar₁温度的升高，会使珠光体尺寸粗大，片层间距加厚。这种组织的力学性能较差。

如果变形奥氏体终轧是在部分再结晶区，轧后空冷容易引起奥氏体晶粒严重不均。相变后的室温组织，也形成粗细不等的混晶组织。如果终轧处于未再结晶区温度，由于形变诱导相变的作用，使奥氏体向铁素体转变温度升高，则轧后很快相变析出铁素体，慢冷时铁素体晶粒长大，因而降低了钢材的强韧性能。

因此，热轧或控轧后必须配合控制冷却工艺，加快热轧后钢材的冷却速度，防止奥氏体晶粒长大；降低奥氏体向铁素体和珠光体转变的相变温度，防止铁素体晶粒长大；细化珠光体组织，才能收到钢的强韧化效果。这就是控制轧制必须与控制冷却相结合的原因，也是热轧后必须进行控制冷却的主要原因之一。