В работе приводятся результаты математического моделирования процесса охлаждения стальных заготовок плоской и цилиндрической формы численным и аналитическим методами. Показано, что на начальных этапах охлаждения, полученные аналитические решения отличается от численных решений. Определены величины расчетных шагов по пространству и времени, при которых численное решение адекватно описывает процессы теплообмена в исследуемом материале. Показана возможность оценки наличия фазовых переходов в стали 40Х по расчетным значениям скорости охлаждения полого цилиндра.