H型钢强度高、结构自重轻和设计灵活,得到广泛应用。但由于截面形状比较复杂,在线控冷极易出现冷却不均现象,使H型钢产生翘曲和弯曲,还可能影响组织分布和机械性能。结合“十三五”国家重点研发计划“长型材智能化制备关键技术”项目中子课题“复杂断面型材智能化生产及应用示范”,以材质为Q235、型号为H200×200 mm的H型钢为研究对象,在ANSYS软件中建立了 H型钢冷却过程的三维有限元模型,通过有限元模拟获得H型钢控冷过程的瞬态温度场、应力场及其相应的时间历程曲线,将模拟计算结果与现场实验结果进行比较分析。在实验和模拟计算基础上,确定优化的冷却方案,使组织性能得到提高,为工业生产提供可靠的实验数据。主要研究内容和结果如下:（1）通过实验绘制出了实验钢的连续冷却转变曲线,为确定有限元模型与冷却实验关键参数提供数据依据。当冷速在0.2℃/s～0.5℃/s时,实验钢中只有铁素体和珠光体,当冷却速率达到5℃/s时,组织为铁素体、贝氏体和少量珠光体,当冷速达到10℃/s时,组织中产生铁素体、马氏体和贝氏体。（2）设计初始冷却方案,采用实验条件下的参数,并利用ANSYS软件建模,计算冷却过程中H型钢截面不同部位在超快冷后的温度变化及端部位移,将模拟计算结果与现场实际测量值进行对比。计算值与测量值之间偏差很小,验证模拟计算结果具有可靠性。（3）采用五种不同的喷嘴位置布置方案,分别开展现场实验和有限元模拟。采用ANSYS软件对H型钢的温度场进行模拟分析,并对五种方案下的温度分布进行比较分析。结果表明,R角中心处温度最高,腹板中心处温度下降速率最快。在温度分布差异较大的地方,受到的应力也较大,且应力与应变分布规律基本保持一致。（4）超快冷后,对典型部位取样和金相观察,通过拉伸实验测出抗拉强度、屈服强度和延伸率,研究了冷却不均对实验钢组织与性能的影响。结果表明,采用优化冷却方案时,温度分布均匀,且能够获得均匀的组织与性能。