利(li)用高功率(lv)、高密度激光束(shu)（一般用104~105W/c㎡)對金(jin)屬進行表面(mian)(mian)(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)方法稱為激光熱處(chu)理(li)(li)(li)。激光熱處(chu)理(li)(li)(li)分為激光相變(bian)硬(ying)化（表面(mian)(mian)(mian)(mian)淬(cui)火、表面(mian)(mian)(mian)(mian)非晶化及(ji)表面(mian)(mian)(mian)(mian)重熔淬(cui)火）、激光表面(mian)(mian)(mian)(mian)合(he)金(jin)化（表面(mian)(mian)(mian)(mian)敷層合(he)金(jin)化、硬(ying)質粒(li)子噴射合(he)金(jin)化、氣(qi)體(ti)合(he)金(jin)化）等(deng)表面(mian)(mian)(mian)(mian)改(gai)性工(gong)程，產生其他表面(mian)(mian)(mian)(mian)加(jia)熱淬(cui)火強化達不到的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)(mian)成分、組(zu)織(zhi)及(ji)性能(neng)的(de)(de)改(gai)變(bian)。
激(ji)光熱(re)(re)(re)處理(li)為高速加熱(re)(re)(re)、高速冷(leng)卻，獲(huo)得的(de)組織細密、硬(ying)度高、耐磨性(xing)能好，淬火部位可獲(huo)得大于3920MPa的(de)殘(can)留應(ying)力(li)，有助于提高疲勞(lao)性(xing)能。激(ji)光熱(re)(re)(re)處理(li)可以進(jin)行(xing)局部選擇性(xing)淬火，通過對光斑尺寸的(de)控制，尤(you)其(qi)適合其(qi)他熱(re)(re)(re)處理(li)方法無法處理(li)的(de)不(bu)通孔、沉溝(gou)、微區、夾角、圓角和(he)刀具刃部等局部區域的(de)硬(ying)化。激(ji)光可以遠距(ju)離傳送，容易實現一(yi)臺激(ji)光器供(gong)若干(gan)工作(zuo)臺同(tong)時或(huo)單獨使用，易于采用計算(suan)機(ji)對
激(ji)光(guang)熱(re)處理工藝過(guo)(guo)程進行控制和管理，實現生(sheng)產過(guo)(guo)程的(de)自動(dong)化。此(ci)外，激(ji)光(guang)熱(re)處理具(ju)有耗(hao)電低、變形極小，不需(xu)冷卻介質(zhi)，速度快、效率高及無工業污染等優點。
激光熱處理一般采用功率為千瓦級的連續工作的CO2激光，通常的激光熱處理實驗裝置見圖3-17。激光熱處理的關鍵設備是激光器，目前工業中應用最多的是500W級縱向直流放電CO2激光器。其性能如下：額定輸出功率為200～800W，光束直徑為4mm，發散角小于2mrad。
利用激(ji)光(guang)照(zhao)射事先(xian)經過黑化(hua)處理(li)的(de)(de)(de)工件(jian)表(biao)面(mian)(mian)，使表(biao)面(mian)(mian)薄層快(kuai)速加熱到相(xiang)變溫(wen)(wen)度以(yi)上（低于(yu)熔點），光(guang)束(shu)移開后(hou)通過自激(ji)冷卻即可(ke)實現表(biao)面(mian)(mian)淬火硬(ying)化(hua)。用于(yu)激(ji)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)淬火的(de)(de)(de)功(gong)率密度為103~105W/c㎡。由于(yu)加熱工件(jian)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度及穿透(tou)深度均與激(ji)光(guang)照(zhao)射持(chi)續(xu)時間(jian)的(de)(de)(de)平(ping)方根成(cheng)正比，因此(ci)當激(ji)光(guang)束(shu)功(gong)率及光(guang)斑尺寸確定后(hou)，通過改變激(ji)光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)掃描速率，就可(ke)以(yi)控制工件(jian)表(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度與加熱層深度。
激光(guang)淬火(huo)的(de)基本工藝參數包括(kuo)激光(guang)器的(de)輸出功率(lv)、光(guang)斑尺寸、掃描速(su)(su)度（或(huo)工件移(yi)動速(su)(su)度）以及(ji)材料對光(guang)的(de)吸收率(lv)等。
激(ji)光淬火鋼件表層可獲得極細(xi)的馬氏體(ti)，合金鋼硬化區組織為極細(xi)板條(tiao)或針狀馬氏體(ti)、未溶碳化物及少量殘留奧氏體(ti)，激(ji)光硬化區與基體(ti)交界區呈現復雜的多相組織。
激(ji)光表面(mian)(mian)淬火與高頻及(ji)火焰表面(mian)(mian)加熱(re)淬火相(xiang)比較，前(qian)者受熱(re)及(ji)冷卻區域極小(xiao)，因而(er)畸變極小(xiao)、殘留應力小(xiao)，且由于(yu)無氧(yang)化脫(tuo)碳(tan)作用(yong)(yong)，淬火表面(mian)(mian)更加光亮潔凈(jing)，從(cong)而(er)可以在(zai)最終精加工工序以后進行。利(li)用(yong)(yong)激(ji)光表面(mian)(mian)加熱(re)淬火可改(gai)善模具表面(mian)(mian)硬度、耐磨性、熱(re)穩定性、抗疲勞性和臨界斷裂韌度等力學(xue)性能，是提高模具壽命(ming)的有(you)效途徑之一。例如(ru)GCr15鋼制軸承保(bao)持架沖(chong)(chong)孔用(yong)(yong)的沖(chong)(chong)孔凹模，經常規(gui)處(chu)(chu)理(li)后的使用(yong)(yong)壽命(ming)為(wei)(wei)1.12萬(wan)次(ci)，經激(ji)光處(chu)(chu)理(li)后的壽命(ming)達(da)2.8萬(wan)次(ci)。GCr15鋼制擠壓孔邊(bian)用(yong)(yong)的壓坡模，經激(ji)光處(chu)(chu)理(li)后，可連(lian)續(xu)沖(chong)(chong)壓6000件，而(er)按常規(gui)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝(yi)處(chu)(chu)理(li)后，最高使用(yong)(yong)壽命(ming)為(wei)(wei)3000件。
如果在工(gong)件(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)涂敷硬質合金(jin)粉末(mo)，即可實現表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)合金(jin)化。激光加熱的優(you)點(dian)是工(gong)件(jian)無需置于(yu)真(zhen)空。表(biao)(biao)(biao)3-41所(suo)列為(wei)45鋼和42CrMo鋼激光加熱表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)淬(cui)火的效果。
從表(biao)3-41可以看出，為了(le)提高光能的(de)吸收率，被加(jia)工金屬(shu)表(biao)面必須施行(xing)黑(hei)化(hua)處(chu)理，最好的(de)黑(hei)化(hua)方法(fa)是磷(lin)酸鹽法(fa)。
