H型钢具有良好力学性能并且应用领域广泛，是我国重点发展的节能环保型钢材。H型钢在我国经过十几年的快速发展，产销量越来越大，用户对产品性能的要求也越来越高。热轧H型钢的最终性能与轧制工艺过程息息相关，对轧后H型钢进行控制冷却，能够改善钢材的组织状态，提高强度，改善钢材的综合力学性能和使用性能。论文采用有限元软件ANSYS/Multiphysics对H型钢在冷却时的瞬态温度场和应力场进行数值模拟。以生产实际为依据，采用合理的边界条件，建立三维模型，分析得出了控制冷却方法为喷雾冷却，合理时间为喷雾冷却10s和空冷10s。自然空冷的分析结果表明H型钢整体上大致可分为三个温区：R角、翼缘和腹板，三个温区的温度依次降低，断面最大温差达到120℃，应力集中部位为温差最大的R部与腹板的连接处。控制冷却方案的模拟结果表明采用优化冷却方案后使H型钢整体的最高温度快速冷却到奥氏体转变温度以下，后续空冷过程的温度场均匀性有了提高，温差减小到29℃，室温时的最大应力也相应减小到了40.1MPa，保证了良好的组织性能。通过分析温度场与应力场之间的联系，得出H型钢轧后冷却过程中的断面温度梯度是产生残余热应力的主要原因，采取适当的控制冷却减小断面温度梯度可以提高H型钢的综合力学性能，分析结果对于研究H型钢的冷却规律与控制冷却工艺有一定指导意义。