本文根据国内某H型钢钢厂目前实际生产工艺和设备条件,以Nb微合金钢开发应用为目的,研究Nb微合金钢奥氏体高温变形行为、奥氏体连续冷却转变规律,奥氏体晶粒粗化温度,并在不同工艺条件下进行了实验室轧制。主要研究结果如下:（1）通过单道次压缩实验,研究了实验钢奥氏体高温变形行为,绘制了实验钢真应力-应变曲线,计算出Nb含量分别为0.01%、0.015%、0.02%的1号、2号、3号实验钢以及4号实验钢（在3号实验钢原有成分增加0.05%Ti）的动态再结晶激活能分别为Q1=373.1 kJ/mol、Q2=399.7 kJ/mol、Q3=441.7 kJ/mol、Q4=458.4kJ/mol。实验结果表明 Nb、Ti含量的增加均能使动态再结晶激活能升高。（2）对奥氏体连续冷却转变规律进行了研究,绘制了实验钢静态和动态CCT曲线。在奥氏体未变形连续冷却过程中,冷却速率小于1℃/s时,发生铁素体、珠光体转变,当冷却速率大于10℃/s时,铁素体消失,得到贝氏体组织;在奥氏体变形连续冷却过程中,当冷却速率小于20℃/s时,均能形成铁素体;变形会使奥氏体向铁素体转变温度升高;Nb、Ti含量的增加会降低铁素体相变开始温度。（3）理论计算四种成分实验钢中第二相在奥氏体中的全固溶温度分别是:1号实验钢1127.8℃、2号实验钢1160.7℃、3号实验钢1193.5℃、4号实验钢1467.1℃。通过实验测定了四种成分钢的奥氏体晶粒粗化温度,四种实验钢奥氏体晶粒粗化温度分别是:1号实验钢1115℃、2号实验钢1145℃、3号实验钢1175℃、4号实验钢大于1200℃。随着Nb和Ti含量的增加,奥氏体晶粒粗化温度升高,实验钢奥氏体晶粒抵抗粗化的能力增强。（4）对四种成分实验钢进行了实验室轧制。分析Nb、Ti含量对组织性能影响。实验结果表明,在非控轧控冷条件下Nb、Ti含量的增加能够获得更加细化的显微组织和更好的力学性能,Nb含量为0.015%和0.02%的2号和3号实验钢力学性能符合GB/T 1591 Q345 H型钢力学性能国家标准,钢厂可以考虑使用3号实验钢成分进行实际生产;在控轧控冷条件下,Nb含量0.02%,Ti含量0.05%的4号实验钢力学性能符合GB/T 1591 Q460 H型钢力学性能国家标准。在非控轧控冷和控轧控冷条件下,实验钢主要强化机制为细晶强化和析出强化。