近年来,在国家的大力提倡与支持下,装配式建筑与钢结构民用住宅将成为建筑市场的主流,且国民发展规划中提出,城镇化建设与住房建设在2020年要达到60%以上,建筑用结构钢已然面临巨大需求。H型钢作为一种高效断面型材以其优异的力学性能、抗弯和抗震性能而被广泛应用在建筑中梁、柱等重要结构件中。作为高层化与大型化建筑的核心结构部件,新型高强H型钢的开发已成为国民建设高速发展的基本保障。此外,建筑用结构钢的腐蚀问题也不容忽视,全球每年因腐蚀带来的事故及损失不计其数,作为钢铁材料大国,我国在腐蚀的维护及修复方面承担着巨额的开销。基于物理冶金学、材料学及腐蚀电化学相关知识,本文对屈服强度为500 MPa级的热轧耐候H型钢的轧制工艺及耐腐蚀性能进行了一系列研究,主要研究工作及结果如下:（1）通过相关文献的调研,采用低C、低P、低S及添加耐腐蚀元素Cu、Cr和Ni的成分优化设计思路,并结合微合金化元素Nb、Ti的析出强化作用,设计了两种屈服强度500 MPa级的实验钢。随后利用Thermo-Calc热力学软件对实验钢在平衡状态下各相的含量随温度的变化曲线进行绘制及分析;并利用热膨胀法对实验钢的相变点及连续冷却相变规律进行了测定。研究表明,实验钢优化后的成分和组织变化规律既满足了强度指标,同时又保证了耐候性能和焊接性能。（2）对Q500NHE实验钢进行单道次压缩实验,分析了变形温度、变形速率和变形程度对变形抗力的影响因素。研究表明,变形温度对实验钢变形抗力影响最大,变形温度升高会促进金属内部发生回复软化,从而抵消变形金属内部的加工硬化,降低变形抗力。当变形温度大于1100℃时,实验钢在应变速率为1～10 s-1范围内的应力应变曲线均为再结晶型。随后利用实验结果构建了本构方程及变形抗力模型,为实际生产中轧制力的计算与轧辊的校核提供了参考依据。（3）对不同厚度规格的Q500NHE耐候H型钢的翼缘进行模拟轧制,采用两阶段轧制并通过控制精轧开轧温度来控制不同的终轧温度,结果表明在同一目标厚度下,随着终轧温度的降低,贝氏体含量降低,屈强比降低,冲击功升高。随后对不同轧制工艺下的厚度为12 mm的实验钢的细晶强化、析出强化、固溶强化及位错强化的增量进行了分析与定量的计算,结果表明,当终轧温度为860℃时,屈服强度为455 MPa,平均冲击功为199 J,细晶强化增量为210 MPa,析出强化增量为157.1 MPa;固溶与位错强化增量总共为47 MPa;当终轧温度为927℃时,屈服强度为490 MPa,平均冲击功为83 J,细晶强化增量为167 MPa,析出强化增量为157.1 MPa,固溶强化与位错强化增量总共为171.9 MPa。当终轧温度为890℃时,可得最佳强度与韧性,此时屈服强度为510 MPa,平均冲击功111 J,满足标准要求。（4）通过周期浸润实验对Q500NHE实验钢进行了耐大气腐蚀性能的研究。实验结果表明,在整个实验周期内,实验钢的平均腐蚀速率远低于对比钢,且随腐蚀时间的延长而降低并逐渐趋平缓;利用XRD对腐蚀产物的组成进行分析,腐蚀产物主要由α-FeOOH和γ-FeOOH组成,且随着腐蚀时间的增长α-FeOOH含量逐渐增多。利用EPMA对锈层截面元素进行线扫与面扫发现,锈层内出现了 Cu、Cr和Ni等元素的不同程度的富集现象。锈层中Cu、Cr的富集,有助于生成致密、粘附性较强的内锈层,能有效阻挡外来离子的渗入,对钢基体起到一定的保护作用。（5）通过改变冷速得到F+B、F+P及单相B三种不同组织的实验钢,并利用周期浸润实验研究不同组织对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响规律。实验结果表明,在腐蚀初期,复相组织由于存在电位差,会加速腐蚀,因此单相B组织的实验钢的平均腐蚀速率最低。通过对腐蚀72 h的锈层元素线扫发现B组织实验钢中Cr、Cu元素的富集程度几乎为F+B、F+P的2倍,可见贝氏体更有利于耐腐蚀元素的富集。随着腐蚀时间的增长,由于腐蚀后期的合金元素耐腐蚀作用以及组织之间的电偶腐蚀逐渐弱化,导致三种不同组织的实验钢的平均腐蚀速率趋于一致。（6）对Q500NHE实验钢进行了 CO2气保焊焊接实验的研究,焊后进行焊接接头的拉伸实验发现其强度与延伸率较母材略低,但满足标准要求。对焊接接头不同部位的钢板进行-40℃的冲击实验,发现其焊缝与熔合线处的冲击功较热影响区的低,平均冲击功在50 J左右,而热影响区的冲击功在150 J左右,冲击功降低主要是焊接接头夹杂物/第二相粒子较多,恶化了其冲击性能。焊接后焊接接头组织主要为贝氏体,且硬度分布较为均匀,硬度范围在215～250 HV之间,热影响区表现为高硬度区。