در این تحقیق پارامترهای فرآیند نورد گرم همچون دمای نورد آغازین، دمای نورد پایانی و دمای کلاف پیچی برای پیش بینی شکل پذیری و ریزساختار ورق های فولادی میکروآلیاژی نایابیوم دار، بهینه سازی شد. بدین منظور چهار سطح از هر فاکتور (پارامتر) انتخاب شد تا تأثیر آنها بر توان کرنش سختی، ارتفاع گنبد و اندازه دانه بررسی شود. سپس با استفاده از روش طراحی آزمایش ها، آزمایش ها با سه روش تاگوچی، طراحی فاکتوریال دو سطحی و طراحی فاکتوریال کلی، طراحی شدند و پس از انجام آزمایش ها نتایج حاصل با هر سه روش بهینه سازی شد. در هر روش بهینه سازی، آنالیز واریانس انجام شد تا فاکتورهای معنادار تعیین شوند و سپس شرایط بهینه فاکتورها برای دستیابی به بیشترین توان کرنش سختی و ارتفاع گنبد و ریزترین اندازه دانه بدست آورده شد. در نهایت نیز مقایسه ای بین نتایج حاصل از تمامی روش ها انجام شد. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان داد که پارامترهای دمای نورد پایانی و دمای کلاف پیچی بیشترین تأثیر را بر شکل پذیری و ریزساختار دارند. علاوه براین، نتایج نشان داد که با افزایش دمای نورد آغازین، دمای نورد پایانی و دمای کلاف پیچی، توان کرنش سختی و ارتفاع گنبد افزایش می یابد، درحالیکه با کاهش این پارامترها اندازه دانه کاهش می یابد و شکل ساختار از حالت فریت چندضلعی به فریت سوزنی تغییر می کند. بررسی کفایت مدل ها نشان داد که مدل های حاصل از تمامی روش ها توانایی کافی برای پیش بینی را دارند.