热轧H型钢是一种高效节约、具有良好的综合性能、截面设计合理的结构用钢金属材料,在石油平台、铁路和桥梁建设中应用十分广泛。近年来,随着陆地自然资源的匮乏,人们开始开采海洋资源,尤其是北极地区有丰富的石油和天然气,其所处的地理环境决定它的温度较低,因此在北极建立开采能源的钢结构除了具有较高的强度,还需要高的低温韧性。目前,针对高低温韧性的结构用钢主要通过添加合金元素Ni来提高低温韧性。但是,由于Ni是贵金属元素导致钢的成本上升,同时又是战略资源。因此,如何在不添加Ni的情况下,利用工艺优化来实现结构用钢的低温韧性提高,具有重要意义。晶粒细化是材料强化方法中,可以同时提高钢的强度和低温韧性的常用方法。本文以Q345E热轧H型钢材为研究对象,研究不同轧制温度对热轧H型钢晶粒平均尺寸、晶粒尺寸分布、组织组成相以及H型钢翼缘和腹板的晶粒尺寸的差异等的影响规律,并结合组织性能关系的讨论。对上述的实验结果从奥氏体的形变再结晶行为进行了分析。为优化轧制工艺温度制度,提高热轧Q345EH型钢强度和低温韧性提供帮助。本文将热轧Q345EH型钢设置在990℃、970℃、950℃、930℃、910℃和890℃六个不同的轧制工艺温度。分别分析了翼缘头部与中部、腹板头部与中部的晶粒尺寸。研究不同取样部位不同轧制温度处理后材料微观组织的变化,统计分析实验样品在不同取样部位和不同轧制温度条件下微观组织中铁素体晶粒平均直径、晶粒尺寸分布变化情况;并通过EBSD面扫描分析,利用金相分析方法测试铁素体晶粒平均直径及其尺寸分布的准确性。通过室温拉伸实验研究实验用钢的抗拉强度和屈服强度等力学性能变化情况,通过冲击实验探究实验样品在-60℃的冲击吸收功的变化情况。根据实验结果,分析了不同轧制温度对实验样品晶粒尺寸及分布、组织组成相以及力学性能变化的影响规律。根据本文的研究结果,可以发现轧制温度设置为910℃和890℃,翼缘头部与中部和腹板头部与中部都具有良好的综合力学性能。当轧制温度在910℃时,具有最佳的综合力学性能。而其它试样在不同轧制温度或不同取样部位都可能出现低温冲击韧性不合格的现象。低温冲击韧性不仅与晶粒尺寸的大小有关,而且与晶粒尺寸的分布有关,其中晶粒尺寸分布的影响更为显著。而组织组成相的影响,在本文实验范围内,影响似乎不太明显。热轧H型钢不同部位,性能有所差异。腹板的力学性能优于翼缘,这是由于在H型钢的实际轧制过程中,腹板和翼缘在不同的部位进行变形,由于腹板在轧制过程中压下量较大,腹板发生的变形也较大,导致形成的组织晶粒细小,造成了腹板的力学性能优于翼缘。