L'objectif de cette thèse était de contribuer au développement et à la compréhension des phénomènes physiques pilotant les évolutions microstructurales et les propriétés mécaniques des aciers Dual-Phase. Dans un souci d'utilisation sur les lignes de production industrielle, le développement d'outils numériques à champ moyen a été retenu, utilisables pour une large gamme de compositions chimiques et de cycle thermique. Une calibration des modèles sur des aciers ternaires provenant de coulées de laboratoire a été effectuée avant leur validation sur deux nuances industrielles. Un modèle de prédiction de la cinétique de recristallisation (MiReX) a été développé à partir de la composition chimique, du taux de réduction par laminage à froid et de leur état de précipitation prévu en utilisant un couplage avec un logiciel de prédiction de la cinétique de précipitation (Preciso). Un modèle pour la transformation de phase entre la ferrite et l'austénite, basé sur la minimisation de l'énergie du système global (GEM), a été proposé pour les traitements isothermes et anisothermes. Il reproduit la cinétique de la formation de l'austénite sur un cycle thermique industriel comprenant une rampe de chauffage et un maintien pour les systèmes quaternaires en tenant compte de la dissolution de la cémentite. Un modèle permettant de prédire la température du début de la transformation martensitique a également été développé pour les aciers bi-phasés, en tenant compte de la taille des grains austénitiques et de l'enrichissement en carbone et en manganèse à l'interface. Enfin, une nouvelle loi d'interaction basée sur les observations lors d'un essai de traction ex-situ a permis d'améliorer une prédiction modèle des propriétés mécaniques des aciers DP. La considération de l'étape de revenu de la martensite sur les propriétés des aciers DP a été proposée après l'analyse des mécanismes métallurgiques impliqués dans le revenu par des mesures de pouvoir thermoélectrique et de dureté.