本发明提供了一种双尺度元胞自动机模型，用于对低碳钢退火过程材料内部发生的微观组织演变进行定量描述。本发明的模型主要由空间离散的初始组织几何模型、奥氏体形核与生长模型、铁素体和渗碳体溶解的界面迁移模型以及碳扩散模型四部分组成。在模型构建过程中，首先，通过包含双尺度亚元胞的等效元胞对低碳钢的初始微观组织进行空间离散，建立初始组织几何模型；然后，通过形核模型、界面迁移模型以及碳扩散模型，对奥氏体化转变过程的微观组织演变进行描述。相对于传统的单一尺度元胞自动机模型，本发明的模型能够更加准确地反映出低碳钢退火过程的微观组织演变特性，并实现对其微观组织形貌演变以及转变动力学的定量预测。