钢板和轴在工程中是应用较多的典型件，在轧制后通常会采用控制冷却技术进行后处理，不同的冷却速率会引起钢板和轴组织的不同转变，从而最终影响钢板和轴的力学性能。影响冷却速率的一个重要参数是表面综合换热系数，因此钢板和轴在控制冷却的过程中表面综合换热系数是历来研究的重点内容。本文针对钢板和轴的表面综合换热系数展开研究。目前求解表面综合换热系数的方法很多，但与其他方法相比，反传热法更精确，因此，为了获得钢板和轴的表面综合换热系数，采用了反传热法。本文以板试件和轴试件为研究对象，分别对其进行加热、空冷、水冷实验，获得相应条件下的温度曲线。然后根据反传热法、非线性估算法和有限差分法，并考虑了相变潜热的影响，获得了板试件和轴试件在加热、空冷、水冷工况下的表面综合换热系数。为了验证表面综合换热系数的准确性，选取不同的板试件和轴试件进行加热、空冷、水冷三种工况下的实验，然后利用大型有限元软件，依据所求得的表面综合换热系数建立验证用板试件和轴试件在加热、空冷、水冷条件下的有限元模型，模拟相应工况下的温度场。根据获得的表面综合换热系数，本论文最后对实例钢板加热、空冷、水冷三种工况下的温度场和热应力场进行了模拟预测。