本文以南京钢铁公司中厚板卷厂热处理工程3500mm辊式淬火机项目为背景，分析研究了钢板淬火过程表面的换热机理,完成了工业生产中中-厚板辊式淬火过程心部冷却曲线的在线测量实验。以ANSYS软件为平台,研究采用冲击射流冷却时钢板表面换热边界条件,对中厚板辊式淬火过程的三维温度场和应力应变场进行了数值模拟和研究,得到了在时间、空间上的温度场和应力应变场的分布。论文研究内容如下：(1)通过合理设计实验方案,在工业生产现场完成了钢板辊式淬火过程“黑匣子”实验,得到了50mmm厚度规格高强钢板Q690淬火过程心部温降曲线,并以此为基础通过实测温度冷却曲线和模拟冷却曲线对比确定淬火过程钢板表面对流换热系数。(2)针对中厚板辊式淬火过程,分析了高效均匀连续淬火冷却机理。应用有限元数值模拟方法,对钢板淬火过程温度场变化进行了三维的数值模拟,解决了运行中的钢板进行辊式淬火的瞬态温度场求解问题,分析了淬火过程中钢板表面温度场分布及厚度、宽度和长度方向上的温度场分布情况。(3)利用有限元数值模拟方法,依据热弹塑性数学模型,对钢板辊式淬火过程热应力应变场进行了研究,分析了钢板淬火过程热应力应变场变化规律,对淬火控冷过程中最大热应力进行了预测分析。钢板淬火过程热应力应变场分析结果表明：钢板在高压淬火区域内淬火20s时刻钢板表面应力达到最大值；钢板表层应力具有由受拉应力到受压应力的转变规律,钢板心部应力具有由受到压应力到受拉应力转变的规律。