随着热处理技术的发展，预硬化淬火作为热处理中重要的一个环节越来越受到人们的重视。钢材生产通过预硬化淬火工艺可以达到高效、环保、低周期以及低成本地效果。目前，国内外一些大型钢铁生产企业引进预硬化淬火工艺，为企业带来明显的经济效益。本文以传热学、金属固态相变及其相变动力学为基础，SCM420模具扁钢为研究对象，采用COSMAP大型有限元热处理软件，分别建立了温度场、组织场和应力场的有限元模型，并对其进行预硬化淬火的数值模拟分析，主要研究内容如下：根据已掌握文献和数据，对SCM420扁钢的热物性参数和边界条件进行整理和拟合计算，利用origin绘制出比热、换热系数和导热系数与温度的关系曲线，推导出公式，并以此为条件进行计算机预硬化淬火模拟试验，减少了单纯以常数为条件进行模拟计算所产生的误差。通过对SCM420扁钢有限元的模拟，可以发现扁钢表面冷却速度较快，有马氏体生成，心部冷却速度较慢，有贝氏体生成。当SCM420扁钢预硬化淬火温度在850℃-870℃时机械性能较为良好，此种工艺条件下SCM420扁钢表面硬度较大，强度较好，心部韧性较强，抗冲击性好。进行SCM420扁钢的在线预硬化试验，分析其温度和硬度的变化规律，并观察淬火金相组织，与模拟进行对比，结果基本吻合，验证了理论分析的正确性。