激光硬化是快速表面局部淬火工藝的一種高新技術。這種方法主要用于強化零件的表面，可以提高金屬材料及零件的表面硬度、耐磨性、耐蝕性以及強度和高溫性能；同時可使零件心部仍保持較好的韌性，使零件的機械性能具有耐磨性好、沖擊韌性高、疲勞強度高的特點。激光硬化可以大幅度提高產品質量，成倍地延長產品的使用壽命，具有顯著的經濟效益，已廣泛應用于各種行業的許多產品上。

　　激光硬化一般分為三種工藝：激光相變硬化，激光熔化凝固硬化和激光沖擊硬化。它們共同的理論基礎是激光與材料相互作用的規律。三種工藝各自的特點主要是作用于材料上的激光能量密度不同，并且與激光作用于材料上的時間有關。

　　激光表面硬化與常規的硬化工藝比較，其發展歷史很短，但從已取得的效果來看，激光硬化處理工藝是一種具有很多特點的表面硬化處理新工藝。其主要特點有：

　　（1）材料表面的高速加熱和高速自冷。

　　（2）激光硬化處理后的工件表面硬度高，比常規淬火要高5-20%，可獲得極細的硬化層組織。

　?。?）由于激光加熱速度快，因而熱影響區小，淬火應力及變形小。

　?。?）可以對形狀復雜的零件和不能使用其他常規方法處理的零件進行局部硬化處理。同時，也可以根據需要在同一零件的不同部位進行不同的激光硬化處理。

　?。?）激光硬化工藝周期短，生產效率高，工藝過程易實現計算機控制，自動化程度高，可納入生產流水線。

　?。?）激光硬化靠熱量由表及里的傳導自冷，無需冷卻介質，對環境無污染。

　　與傳統熱處理工藝相比，激光表面相變硬化具有淬硬層組織細化、硬度高、變形小、淬硬層深精確可控、無須淬火介質等優點，可對碳鋼、合金鋼、鑄鐵、鈦合金、鋁合金、鎂合金等材料所制備的零件表面進行硬化處理。

       應用實例

 　　例1： 內燃機活塞環溝側面激光相變硬化

　　活塞環是內燃機易損基礎件之一。為提高活塞環耐磨性延長其使用壽命，對由42CrMo鋼制備的活塞環溝內側進行了激光相變硬化處理。

　　工藝：激光輸出功率1.65kw，掃描速度22mm/s，光斑直徑3mm。

　　效果：激光硬化區主要是由細長板條馬氏體和其間不連續分布的奧氏體所組成；除位錯亞結構外，在局部區域還出現了平行排列的微細孿晶組織；硬化區最大硬度為713HV0.1；硬化層深為0.5mm；激光硬化表面光潔度基本保持不變，變形量滿足形位公差要求。

　　例2： 螺桿壓縮機轉子軸頸激光相變硬化

　　螺桿壓縮機轉子是制冷機的關鍵部件，現多采用球墨鑄鐵制備而成，其主要失效形式是軸頸發生嚴重磨損。為此，采用激光相變硬化技術對軸頸進行強化處理。

　　工藝：激光輸出功率1.1~2kw，掃描速度17mm/s，光斑直徑4mm。

　　效果：激光硬化區主要是由針狀馬氏體、奧氏體及團絮狀組織所組成；硬化區平均硬度達HRC60以上；硬化區層深為1mm；使用壽命提高3倍。