利(li)用(yong)高功率、高密(mi)度激(ji)光(guang)束(shu)（一般用(yong)104~105W/c㎡)對金屬進行表(biao)面處(chu)理(li)的(de)方法(fa)稱為激(ji)光(guang)熱(re)處(chu)理(li)。激(ji)光(guang)熱(re)處(chu)理(li)分為激(ji)光(guang)相變硬(ying)化(hua)(hua)（表(biao)面淬火(huo)、表(biao)面非晶化(hua)(hua)及(ji)表(biao)面重熔淬火(huo)）、激(ji)光(guang)表(biao)面合(he)金化(hua)(hua)（表(biao)面敷層(ceng)合(he)金化(hua)(hua)、硬(ying)質粒子噴射(she)合(he)金化(hua)(hua)、氣體(ti)合(he)金化(hua)(hua)）等(deng)表(biao)面改性工程(cheng)，產生其他表(biao)面加熱(re)淬火(huo)強化(hua)(hua)達不(bu)到的(de)表(biao)面成分、組(zu)織及(ji)性能的(de)改變。
激(ji)光(guang)熱處理(li)(li)為高速加熱、高速冷卻，獲得的(de)組織細密、硬(ying)度高、耐(nai)磨性能(neng)好，淬火(huo)部(bu)位可獲得大于(yu)3920MPa的(de)殘留應力，有(you)助于(yu)提高疲(pi)勞(lao)性能(neng)。激(ji)光(guang)熱處理(li)(li)可以進(jin)行局部(bu)選(xuan)擇性淬火(huo)，通過對光(guang)斑尺寸的(de)控制，尤其適合其他熱處理(li)(li)方法(fa)無法(fa)處理(li)(li)的(de)不通孔、沉(chen)溝、微區(qu)、夾角(jiao)、圓角(jiao)和刀具刃部(bu)等局部(bu)區(qu)域的(de)硬(ying)化。激(ji)光(guang)可以遠距離傳送，容(rong)易(yi)實現一臺激(ji)光(guang)器供若干工(gong)作臺同(tong)時(shi)或(huo)單獨使用，易(yi)于(yu)采用計(ji)算機(ji)對
激(ji)光(guang)熱(re)處理(li)工藝過程進行控(kong)制和(he)管(guan)理(li)，實現生產過程的自動(dong)化。此外(wai)，激(ji)光(guang)熱(re)處理(li)具有(you)耗電低、變形極小，不需冷卻(que)介質，速(su)度快、效率高(gao)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)(ji)光(guang)(guang)(guang)照射(she)事先(xian)經過(guo)黑(hei)化(hua)處(chu)理的工件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)，使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)薄層(ceng)快速加熱到(dao)相(xiang)變溫度(du)以(yi)(yi)上（低于(yu)熔(rong)點(dian)），光(guang)(guang)(guang)束(shu)移開后通過(guo)自(zi)激(ji)(ji)冷卻(que)即可實現表(biao)(biao)面(mian)(mian)淬(cui)火硬(ying)化(hua)。用于(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)淬(cui)火的功(gong)率(lv)密度(du)為103~105W/c㎡。由于(yu)加熱工件(jian)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫度(du)及穿透深(shen)度(du)均與激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)照射(she)持續時間的平方(fang)根成正比，因此當(dang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)功(gong)率(lv)及光(guang)(guang)(guang)斑(ban)尺寸確(que)定(ding)后，通過(guo)改變激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)的掃(sao)描速率(lv)，就(jiu)可以(yi)(yi)控(kong)制工件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫度(du)與加熱層(ceng)深(shen)度(du)。
激光(guang)淬火的基本工藝參(can)數包括激光(guang)器的輸出功率(lv)、光(guang)斑尺寸、掃描(miao)速度（或工件移動速度）以及材料對光(guang)的吸收率(lv)等。
激光淬火(huo)鋼件表層(ceng)可獲得極細的(de)馬氏體(ti)，合金鋼硬(ying)化(hua)區組織(zhi)為(wei)極細板條或針狀馬氏體(ti)、未溶碳化(hua)物及少量殘留奧氏體(ti)，激光硬(ying)化(hua)區與基(ji)體(ti)交界區呈現復雜的(de)多相組織(zhi)。
激(ji)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)淬(cui)火與高頻及(ji)火焰表(biao)面(mian)(mian)加(jia)熱淬(cui)火相比(bi)較，前者受(shou)熱及(ji)冷(leng)卻(que)區域極(ji)(ji)小，因而(er)畸變極(ji)(ji)小、殘(can)留應力小，且由(you)于(yu)無氧化脫(tuo)碳作(zuo)用(yong)(yong)，淬(cui)火表(biao)面(mian)(mian)更加(jia)光(guang)亮潔凈，從而(er)可(ke)以(yi)在最終精加(jia)工工序以(yi)后進行(xing)。利用(yong)(yong)激(ji)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)加(jia)熱淬(cui)火可(ke)改善模(mo)具(ju)(ju)表(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度、耐(nai)磨性(xing)、熱穩定性(xing)、抗(kang)疲勞性(xing)和臨界斷裂韌度等(deng)力學性(xing)能，是提高模(mo)具(ju)(ju)壽(shou)命(ming)的(de)有效(xiao)途徑之(zhi)一(yi)。例如GCr15鋼制(zhi)軸承保持架沖孔用(yong)(yong)的(de)沖孔凹模(mo)，經(jing)常(chang)(chang)規(gui)處理(li)后的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)為1.12萬(wan)次(ci)，經(jing)激(ji)光(guang)處理(li)后的(de)壽(shou)命(ming)達2.8萬(wan)次(ci)。GCr15鋼制(zhi)擠(ji)壓孔邊用(yong)(yong)的(de)壓坡模(mo)，經(jing)激(ji)光(guang)處理(li)后，可(ke)連續沖壓6000件(jian)，而(er)按(an)常(chang)(chang)規(gui)熱處理(li)工藝(yi)處理(li)后，最高使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)為3000件(jian)。
如(ru)果在工件表(biao)面(mian)涂敷硬質合金粉末，即可實(shi)現表(biao)面(mian)合金化。激光加熱的優點是工件無需置(zhi)于真空。表(biao)3-41所列為45鋼(gang)和42CrMo鋼(gang)激光加熱表(biao)面(mian)淬(cui)火的效果。
從表(biao)3-41可(ke)以看(kan)出，為了提高光(guang)能的吸收率，被加工金(jin)屬表(biao)面必須施行黑化處(chu)理，最好(hao)的黑化方法(fa)是磷酸鹽(yan)法(fa)。
