随着桥梁设计和修建的现代化,市场对桥梁用钢性能的要求不断提高,桥梁用H型钢开始进入厂家的视线,合理地控制H型钢的成分和工艺就可让其具有优良的力学性能,适应桥梁用钢的恶劣环境。本文正是以东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室与某钢厂联合开发高品质H型钢为研究平台,研究屈服强度为420MPa级的低合金高强度桥梁结构用H型钢的组织性能。并通过合理的成分设计和热模拟试验研究其再结晶规律和相变规律；通过控轧控冷工艺的研究,在实验室成功试制出目标钢种。论文的主要内容包括：1.通过分析钢中微合金元素Nb的作用,同时结合强度的要求,设计并冶炼了一种桥梁结构用H型钢,利用经验公式对设计钢种进行了力学性能预报,均符合设计要求。2.通过单道次压缩试验,研究了变形温度和变形速率对实验钢变形抗力的影响规律,建立了实验钢的变形抗力模型,动态再结晶过程中的本构模型和临界应变模型,计算了实验钢的动态再结晶激活能；通过双道次压缩试验,研究了实验钢奥氏体静态再结晶行为,绘制了不同变形条件下的静态软化率曲线,为两阶段轧制工艺制定提供试验和理论依据；3.通过动态CCT试验和静态CCT试验,研究了实验钢的奥氏体等温连续冷却相变行为,并绘制了动态CCT和静态CCT曲线；4.通过实验室钢板模拟H型钢翼缘和腹板的热轧实验,研究了控轧控冷工艺参数对轧后试验钢力学和组织性能的影响。设计了不同的轧后控制冷却工艺,研究了UFC终冷温度和不同冷却速度对组织性能的影响,结果表明,超快冷工艺能显著提高实验钢强度,且UFC终冷温度越低,强度越高,超快冷工艺能显著优化生产工艺,提高产品性能。