H型钢由于其断面设计合理,抗弯能力更强,塑性、柔韧性好,结构稳定性高,抗震和抗冲击能力强,相同高度的H型钢比普通工字钢重量更轻。因此,热轧H型钢为主的钢结构特别适用于地震多发地区,具有很大的发展前景。但是由于其轧后空冷时冷却不均匀,致使腹板产生波浪瓢曲,严重时会在锯切时发生沿腹板开裂现象。因此急需对H型钢轧后控冷的工艺过程进行改进以增强其强度,减小其变形。同时通过合理地控制H型钢冷却过程的温差可有效降低其残余应力,使奥氏体向铁素体转变的过程中,相变组织更加细微化,以提高其性能。本文以某型H型钢为研究对象,基于传热学基本理论,通过查阅大量的控冷相关资料,选取了具有代表性的三种H型钢控制冷却工艺路线,确定了相对合理的边界条件及初始条件,建立了二维、变物性、非稳态的H型钢瞬态温度场有限元模型。通过Ansys Workbench软件对H型钢的控冷工艺过程进行了数值模拟,获得了不同控冷方案下,H型钢控冷过程中的最大温度值与最小温度值随时间变化的曲线,并分析了控冷终止时H型钢产生的残余应力;又通过实验对上述的不同控冷方案进行了验证,实验证明:模拟值与实验值基本相符,并在此实验的基础上对H型钢的金相组织进行了研究,从而得出了较优的H型钢控制冷却工艺方案。最后在此方案的基础上,将H型钢平均分成了6段,以静态分段模拟方式来实现H型钢在线控制冷却的动态过程。通过对H型钢不同部位控制水流密度的方式,观察H型钢的整体温差及H型钢中间位置(Z=3m)的温度温差,并进一步分析了H型钢整体的应力变化,最终找到了H型钢翼缘、腹板、R角较好的控冷方案,解决了传统H型钢残余应力过大及组织粗大等问题,对进一步改善H型钢的性能有一定的参考价值。