利用高功率、高密度激(ji)(ji)光束（一般用104~105W/c㎡)對金(jin)屬進行表(biao)面(mian)(mian)(mian)處(chu)(chu)理(li)的方法稱為(wei)(wei)激(ji)(ji)光熱(re)處(chu)(chu)理(li)。激(ji)(ji)光熱(re)處(chu)(chu)理(li)分為(wei)(wei)激(ji)(ji)光相變硬(ying)化(hua)(hua)(hua)（表(biao)面(mian)(mian)(mian)淬(cui)火、表(biao)面(mian)(mian)(mian)非晶化(hua)(hua)(hua)及表(biao)面(mian)(mian)(mian)重熔淬(cui)火）、激(ji)(ji)光表(biao)面(mian)(mian)(mian)合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)（表(biao)面(mian)(mian)(mian)敷層(ceng)合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)、硬(ying)質粒子噴射合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)、氣體合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)）等表(biao)面(mian)(mian)(mian)改(gai)(gai)性(xing)工程，產生其他表(biao)面(mian)(mian)(mian)加(jia)熱(re)淬(cui)火強化(hua)(hua)(hua)達不到的表(biao)面(mian)(mian)(mian)成分、組織(zhi)及性(xing)能的改(gai)(gai)變。
激光熱(re)處(chu)理(li)為高(gao)(gao)速(su)加熱(re)、高(gao)(gao)速(su)冷(leng)卻，獲得(de)的(de)組織細密、硬度高(gao)(gao)、耐磨性能好，淬火部位可(ke)獲得(de)大于3920MPa的(de)殘(can)留應力，有助于提(ti)高(gao)(gao)疲勞(lao)性能。激光熱(re)處(chu)理(li)可(ke)以進行局部選擇(ze)性淬火，通過對(dui)光斑(ban)尺寸的(de)控制，尤其適合其他(ta)熱(re)處(chu)理(li)方法無法處(chu)理(li)的(de)不(bu)通孔(kong)、沉溝(gou)、微區、夾角、圓(yuan)角和(he)刀(dao)具刃(ren)部等局部區域(yu)的(de)硬化。激光可(ke)以遠距離(li)傳送，容易實現一(yi)臺(tai)激光器供若(ruo)干工作臺(tai)同時或(huo)單(dan)獨(du)使用，易于采用計算機(ji)對(dui)
激(ji)光(guang)熱處理(li)工(gong)藝過程(cheng)進行(xing)控(kong)制和管(guan)理(li)，實現生產過程(cheng)的自動化。此(ci)外(wai)，激(ji)光(guang)熱處理(li)具有耗電(dian)低、變形極(ji)小，不需冷卻介(jie)質，速度(du)快、效率高及無工(gong)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(li)用(yong)激(ji)(ji)光照射事先(xian)經(jing)過黑(hei)化處理的(de)工件表(biao)面(mian)(mian)，使表(biao)面(mian)(mian)薄層快(kuai)速加熱到相(xiang)變溫度(du)以上（低于(yu)熔點），光束(shu)(shu)(shu)移(yi)開后(hou)通過自激(ji)(ji)冷卻即可實現表(biao)面(mian)(mian)淬火硬化。用(yong)于(yu)激(ji)(ji)光表(biao)面(mian)(mian)淬火的(de)功(gong)率密度(du)為103~105W/c㎡。由于(yu)加熱工件的(de)表(biao)面(mian)(mian)溫度(du)及穿透(tou)深(shen)度(du)均與激(ji)(ji)光照射持續(xu)時間的(de)平方根成正比，因(yin)此當激(ji)(ji)光束(shu)(shu)(shu)功(gong)率及光斑尺(chi)寸確定后(hou)，通過改(gai)變激(ji)(ji)光束(shu)(shu)(shu)的(de)掃描速率，就可以控制工件表(biao)面(mian)(mian)溫度(du)與加熱層深(shen)度(du)。
激(ji)光淬火的(de)基(ji)本工藝參(can)數包括激(ji)光器的(de)輸出功率、光斑尺(chi)寸、掃描速度（或(huo)工件移動(dong)速度）以及材料對光的(de)吸收率等。
激(ji)光淬火鋼(gang)件表層(ceng)可獲得極(ji)細的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)，合金鋼(gang)硬化區(qu)組(zu)(zu)織為(wei)極(ji)細板條或(huo)針狀馬(ma)氏(shi)體(ti)、未溶碳化物及少量殘(can)留奧氏(shi)體(ti)，激(ji)光硬化區(qu)與基體(ti)交界區(qu)呈現復雜的(de)多相組(zu)(zu)織。
激(ji)光表(biao)面(mian)淬火與高(gao)頻(pin)及火焰表(biao)面(mian)加熱淬火相比較，前者受(shou)熱及冷卻區(qu)域極(ji)小(xiao)，因而(er)畸變極(ji)小(xiao)、殘留(liu)應力小(xiao)，且由于無(wu)氧化脫(tuo)碳作(zuo)用(yong)(yong)，淬火表(biao)面(mian)更加光亮潔(jie)凈，從而(er)可以(yi)在最(zui)終精加工工序以(yi)后(hou)進行(xing)。利(li)用(yong)(yong)激(ji)光表(biao)面(mian)加熱淬火可改善模(mo)(mo)具(ju)表(biao)面(mian)硬度、耐磨性(xing)、熱穩定性(xing)、抗疲勞性(xing)和臨界(jie)斷裂韌度等力學性(xing)能，是提(ti)高(gao)模(mo)(mo)具(ju)壽(shou)命的(de)有效途徑(jing)之一。例(li)如GCr15鋼(gang)制(zhi)軸(zhou)承保(bao)持架沖孔用(yong)(yong)的(de)沖孔凹模(mo)(mo)，經(jing)常規(gui)處(chu)理后(hou)的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命為(wei)1.12萬次(ci)，經(jing)激(ji)光處(chu)理后(hou)的(de)壽(shou)命達2.8萬次(ci)。GCr15鋼(gang)制(zhi)擠壓孔邊用(yong)(yong)的(de)壓坡模(mo)(mo)，經(jing)激(ji)光處(chu)理后(hou)，可連續(xu)沖壓6000件，而(er)按(an)常規(gui)熱處(chu)理工藝處(chu)理后(hou)，最(zui)高(gao)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命為(wei)3000件。
如(ru)果在工件表(biao)面涂(tu)敷硬質合金(jin)粉末，即可實(shi)現(xian)表(biao)面合金(jin)化。激(ji)光(guang)加熱(re)的優點是工件無需置于真空(kong)。表(biao)3-41所列(lie)為45鋼和42CrMo鋼激(ji)光(guang)加熱(re)表(biao)面淬火的效果。
從表(biao)3-41可以看出，為(wei)了提高(gao)光能的(de)吸收率(lv)，被(bei)加(jia)工金屬表(biao)面(mian)必須施行黑化(hua)處理(li)，最好的(de)黑化(hua)方法(fa)是磷酸鹽法(fa)。
