为了使Q235钢的力学性能达到合金钢的性能,也为了降低H钢在冷却过程中存在较大的残余应力和提高H型钢断面组织均匀性,对H型钢进行控制冷却是十分必要的。以材质为Q235的大型H型钢为研究对象,利用GLEEBLE-3500热模拟机分析不同冷却速度对相变温度的影响。我们需要在控冷的过程中同时控制奥氏体的再结晶过程和其后的晶粒长大过程,也要控制之后的冷却速度。为了获得较好的相变组织以改善钢的性能,我们采用了细化晶粒和析出强化的方法。以有限元和传热学为基础,建立将传热与变形完全耦合的三维有限元模型,研究了H型钢在经热轧后的冷却过程。由于H型钢冷却过程中各个部位的冷却程度并不相同,所以在水冷阶段对H型钢不同部位施加不同的对流换热系数,模拟真实的水冷过程,提出了三种不同的控冷方案,并对方案进行温度场数值模拟,最终得到合理的控冷时间,这样断面温差比较小。采用有限元ANSYS分析软件模拟H型钢三种控冷方案中应力/应变场的变化,分析了温度场中的温差变化对应力的影响、冷却过程中的最大变形程度。用有限元和遗传算法相结合的优化方法对H型钢的冷却参数进行优化。使控冷后的H型钢断面组织均匀,综合机械性能提高。