利用高功率(lv)、高密度激光(guang)(guang)束(shu)（一般用104~105W/c㎡)對金(jin)(jin)屬進行(xing)表(biao)(biao)面(mian)處理的方(fang)法稱為(wei)激光(guang)(guang)熱處理。激光(guang)(guang)熱處理分為(wei)激光(guang)(guang)相變硬化(hua)（表(biao)(biao)面(mian)淬火(huo)(huo)、表(biao)(biao)面(mian)非晶化(hua)及(ji)表(biao)(biao)面(mian)重熔淬火(huo)(huo)）、激光(guang)(guang)表(biao)(biao)面(mian)合(he)金(jin)(jin)化(hua)（表(biao)(biao)面(mian)敷層合(he)金(jin)(jin)化(hua)、硬質粒(li)子(zi)噴(pen)射合(he)金(jin)(jin)化(hua)、氣體合(he)金(jin)(jin)化(hua)）等(deng)表(biao)(biao)面(mian)改性工程，產生其(qi)他表(biao)(biao)面(mian)加熱淬火(huo)(huo)強化(hua)達(da)不到(dao)的表(biao)(biao)面(mian)成分、組織及(ji)性能(neng)的改變。
激(ji)(ji)(ji)光熱(re)(re)處理為高速加(jia)熱(re)(re)、高速冷(leng)卻(que)，獲(huo)得的(de)組織細密、硬(ying)度高、耐磨性能好，淬火部位(wei)可(ke)獲(huo)得大(da)于(yu)3920MPa的(de)殘留應力，有助于(yu)提(ti)高疲勞性能。激(ji)(ji)(ji)光熱(re)(re)處理可(ke)以進行局部選擇性淬火，通(tong)過對光斑尺寸的(de)控制，尤其適合其他(ta)熱(re)(re)處理方法無法處理的(de)不通(tong)孔(kong)、沉(chen)溝(gou)、微區、夾角、圓角和刀具(ju)刃部等局部區域的(de)硬(ying)化。激(ji)(ji)(ji)光可(ke)以遠距離傳送，容易實現(xian)一臺激(ji)(ji)(ji)光器供若干工作(zuo)臺同(tong)時(shi)或單獨使用(yong)(yong)，易于(yu)采用(yong)(yong)計算機對
激光熱(re)處(chu)理工藝過程(cheng)進行(xing)控制和(he)管理，實(shi)現(xian)生(sheng)產過程(cheng)的(de)自動化。此外，激光熱(re)處(chu)理具(ju)有耗電低、變形(xing)極小，不需冷卻介(jie)質(zhi)，速度(du)快(kuai)、效率高及無工業污染等優點(dian)。
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(yong)激(ji)(ji)光(guang)照射事先(xian)經(jing)過黑化處理的(de)(de)(de)工(gong)件表面，使(shi)表面薄層快(kuai)速(su)加(jia)熱(re)到(dao)相變溫度以(yi)上(shang)（低于(yu)(yu)熔點），光(guang)束移(yi)開后(hou)(hou)通(tong)過自(zi)激(ji)(ji)冷卻即(ji)可實現表面淬火硬化。用(yong)于(yu)(yu)激(ji)(ji)光(guang)表面淬火的(de)(de)(de)功率密度為(wei)103~105W/c㎡。由于(yu)(yu)加(jia)熱(re)工(gong)件的(de)(de)(de)表面溫度及穿透深度均(jun)與激(ji)(ji)光(guang)照射持(chi)續時間(jian)的(de)(de)(de)平方根成正比，因此當激(ji)(ji)光(guang)束功率及光(guang)斑尺寸確(que)定后(hou)(hou)，通(tong)過改變激(ji)(ji)光(guang)束的(de)(de)(de)掃(sao)描速(su)率，就可以(yi)控制(zhi)工(gong)件表面溫度與加(jia)熱(re)層深度。
激光(guang)淬(cui)火的基本(ben)工藝參數包括激光(guang)器(qi)的輸出功(gong)率(lv)、光(guang)斑尺寸、掃描速度（或工件移動速度）以及材料(liao)對(dui)光(guang)的吸收率(lv)等。
激(ji)光淬火鋼件表層可獲(huo)得極細的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)，合金鋼硬化(hua)區組(zu)織(zhi)為極細板條或針(zhen)狀(zhuang)馬氏(shi)(shi)體(ti)、未(wei)溶碳化(hua)物(wu)及少(shao)量(liang)殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體(ti)，激(ji)光硬化(hua)區與基體(ti)交界區呈現復雜(za)的(de)多相組(zu)織(zhi)。
激(ji)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)火(huo)與高頻及火(huo)焰表(biao)面(mian)(mian)加(jia)熱(re)(re)淬(cui)火(huo)相比較，前者受(shou)熱(re)(re)及冷卻區(qu)域極小(xiao)，因而畸變極小(xiao)、殘留應(ying)力小(xiao)，且由(you)于(yu)無(wu)氧化(hua)脫碳作用，淬(cui)火(huo)表(biao)面(mian)(mian)更加(jia)光(guang)亮潔(jie)凈，從而可以(yi)在最終精加(jia)工工序以(yi)后進行。利(li)用激(ji)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)加(jia)熱(re)(re)淬(cui)火(huo)可改善模(mo)(mo)具表(biao)面(mian)(mian)硬度(du)(du)、耐磨性(xing)、熱(re)(re)穩(wen)定性(xing)、抗(kang)疲勞性(xing)和臨界(jie)斷裂(lie)韌度(du)(du)等力學性(xing)能，是提高模(mo)(mo)具壽(shou)命的有(you)效途(tu)徑之(zhi)一。例如GCr15鋼(gang)(gang)制軸承保持(chi)架沖孔(kong)用的沖孔(kong)凹模(mo)(mo)，經常(chang)(chang)規(gui)處(chu)理(li)后的使(shi)用壽(shou)命為(wei)(wei)1.12萬次(ci)，經激(ji)光(guang)處(chu)理(li)后的壽(shou)命達(da)2.8萬次(ci)。GCr15鋼(gang)(gang)制擠壓孔(kong)邊用的壓坡模(mo)(mo)，經激(ji)光(guang)處(chu)理(li)后，可連續沖壓6000件，而按常(chang)(chang)規(gui)熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝處(chu)理(li)后，最高使(shi)用壽(shou)命為(wei)(wei)3000件。
如果在(zai)工件表面(mian)涂(tu)敷硬質合金粉(fen)末，即可實現表面(mian)合金化。激光(guang)加熱的優點是工件無需置于真空。表3-41所列為45鋼(gang)和42CrMo鋼(gang)激光(guang)加熱表面(mian)淬火的效果。
從表(biao)3-41可以看出，為了提高光能的吸收率，被加工金屬表(biao)面必須施行黑化處理(li)，最好(hao)的黑化方法是磷酸鹽法。
