热轧低合金高强度H型钢是一种经济环保型的结构用钢,它具有很多其他钢结构不具有的优点,如力学性能优良,搭接方便,重量轻,并且相对于其他钢结构来讲,在达到相同使用效果的情况下能够节省钢材的使用量。它所具有的这些优点,使其在世界范围内得到了广泛的应用,如石油钻井平台、桥梁、船舶、大型建筑等方面。目前,高纬度和两极地区巨大的能源和科研价值吸引了人类的目光,使得人们迫切需要一种具有良好低温性能的高等级H型钢。因此加深对热轧低合金高强度H型钢的研究,提高其低温冲击韧性,扩大其使用范围具有重要的意义。热模拟技术可以利用小试件,借助实验装置再现材料在制备或热加工过程中的受热或同时受热与受力的物理过程,充分精确地揭示材料在热加工过程中组织与性能的变化规律,评定或预测材料在制备或热加工时出现的问题,为制定合理的加工工艺及研制新材料提供理论指导和技术依据。莱芜钢铁集团是国内最大最全的H型钢生产基地,本课题是来自于同莱芜钢铁集团的合作项目。研究的目的是通过热力物理模拟的方法,经过比较分析,研究硼及硼镍处理H型钢热加工条件对其组织性能的影响规律,从而找到最佳轧制参数,开发具有良好低温冲击韧性的高端H型钢,提高企业经济效益。本文运用热力物理模拟实验方法,对不同冷却速度及不同变形量条件下的硼及硼镍处理Q345E钢材分别进行比较研究,通过过冷奥氏体相变点的测定,并借助金相显微镜进行微观组织分析,比较不同冷却速度及不同变形量对实验钢材的相变温度和显微组织性能的影响。通过研究发现,对于静态、动态相变,较快的冷却速度以及镍元素的加入都会使奥氏体向铁素体转变的相变温度降低。这有利于在奥氏体未再结晶区轧制,形成细小的铁素体晶粒,从而提高钢材的强度和韧性。对于动态相变,变形量增加,形变诱导作用使相变温度升高。综合实际生产情况可以看出,根据热力物理模拟实验结果所设定的生产工艺路线是可行的。通过在奥氏体未再结晶区轧制积累变形,细化奥氏体晶粒,进而在随后的相变过程中形成较为细小的铁素体+珠光体组织,从而提升钢材的性能。对我国高端H型钢的开发具有显著的进步意义。