重型H型钢相较普通热轧H型钢具有更大的尺寸和厚度,常规的控冷工艺难以保证产品性能,以超快速冷却技术为基础的QST（在线淬火-自回火）工艺为重型H型钢轧后冷却提供了解决方案。本课题为开发不同翼缘厚度重型H型钢产品QST冷却工艺,采用有限元模拟和实验相结合的手段展开研究。研究工作包括:（1）利用有限元分析软件,对40mm厚、60mm厚、115mm厚三种翼缘厚度重型H型钢进行不同QST工艺下温度场模拟分析。根据截面各部位温降规律,探究不同QST工艺下截面温度场分布。在此基础上对腹板冷却强度进行调整,实现将翼缘和腹板的最大温差控制在100℃以内,达到H型钢截面温度场均匀分布效果。通过观察不同翼缘厚度重型H型钢在QST工艺过程中各部位的返温温度,初步制定满足自回火条件的QST工艺制度。（2）对重型H型钢轧后冷却变形进行位移场有限元模拟。研究不同超快冷淬火时间对变形的影响以及H型钢不同位置不均匀冷却对变形的影响,得出H型钢在不同冷却条件下的变形规律,并提出不均匀变形的解决方法。位移场模拟结果表明:腹板冷却不均是引起重型H型钢不均匀变形的主要原因;增加超快冷淬火时间可以降低重型H型钢轧后冷却不均匀变形程度。将温度场和位移场模拟结果相结合,为制定最佳的QST工艺提供依据。（3）对40mm翼缘厚度重型H型钢翼缘部分进行QST工艺实验研究。利用热电偶测量QST工艺过程中翼缘表面和厚度1/4处的温度场,将测量温度时间曲线与模拟温度时间曲线进行对比,结果表明两者基本吻合,验证了温度场模拟的准确性。为研究不同QST工艺对组织性能的影响,通过改变在超快冷装置中的淬火时间,分别进行了多组淬火自回火实验。不同淬火自回火工艺组织性能分析结果表明:QST工艺过程中,随着淬火时间的增加,返温温度降低,回火层厚度增大。当返温温度大于600℃时生成回火索氏体。随着淬火时间的增加,强度提高、韧性降低,淬火时间增大到一定程度后综合力学性能下降。当淬火自回火工艺的返温温度为600℃时,各方面性能满足标准要求,获得最佳的综合力学性能。