利用(yong)(yong)高功率、高密度激(ji)(ji)(ji)光(guang)束(shu)（一般用(yong)(yong)104~105W/c㎡)對金(jin)(jin)屬進行表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)處理的(de)方法(fa)稱為(wei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)熱(re)處理。激(ji)(ji)(ji)光(guang)熱(re)處理分為(wei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)相變硬化(hua)(hua)（表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)淬火、表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)非晶化(hua)(hua)及(ji)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)重熔淬火）、激(ji)(ji)(ji)光(guang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)（表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)敷層(ceng)合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)、硬質粒子噴射合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)、氣(qi)體合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)）等(deng)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)改性(xing)工(gong)程，產生其他表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)加熱(re)淬火強化(hua)(hua)達不(bu)到的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)成分、組織及(ji)性(xing)能(neng)的(de)改變。
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熱處(chu)(chu)理(li)為高速加熱、高速冷卻，獲(huo)得的組織細密、硬(ying)度高、耐(nai)磨性能(neng)好，淬火部(bu)位可獲(huo)得大于3920MPa的殘(can)留應(ying)力，有助于提(ti)高疲勞性能(neng)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)熱處(chu)(chu)理(li)可以(yi)進行局(ju)部(bu)選擇性淬火，通過(guo)對(dui)光(guang)(guang)(guang)斑尺寸的控制，尤(you)其適合(he)其他熱處(chu)(chu)理(li)方法無(wu)法處(chu)(chu)理(li)的不(bu)通孔、沉溝、微區(qu)、夾角、圓角和刀(dao)具刃部(bu)等局(ju)部(bu)區(qu)域(yu)的硬(ying)化。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)可以(yi)遠距離傳送，容易(yi)實現一臺激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器供若干(gan)工作(zuo)臺同時或單獨(du)使用(yong)(yong)，易(yi)于采用(yong)(yong)計算機對(dui)
激光熱(re)處理工藝(yi)過(guo)(guo)程進行控制和管理，實(shi)現生(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程的自動化。此外，激光熱(re)處理具有耗電低、變形(xing)極小，不(bu)需(xu)冷卻介質，速度快(kuai)、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)光(guang)(guang)照射事先經過(guo)黑化(hua)處理的工件(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)，使表(biao)(biao)面(mian)(mian)薄層(ceng)快速加(jia)熱到相變(bian)溫(wen)(wen)度以上（低于(yu)熔點），光(guang)(guang)束移開后通過(guo)自激(ji)冷卻即可實現表(biao)(biao)面(mian)(mian)淬火硬化(hua)。用于(yu)激(ji)光(guang)(guang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)淬火的功(gong)率密(mi)度為103~105W/c㎡。由于(yu)加(jia)熱工件(jian)(jian)(jian)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度及(ji)(ji)穿透深度均與激(ji)光(guang)(guang)照射持(chi)續(xu)時間的平方根成(cheng)正(zheng)比，因此(ci)當激(ji)光(guang)(guang)束功(gong)率及(ji)(ji)光(guang)(guang)斑尺寸確定后，通過(guo)改變(bian)激(ji)光(guang)(guang)束的掃描速率，就可以控制工件(jian)(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)溫(wen)(wen)度與加(jia)熱層(ceng)深度。
激光淬火的(de)基本(ben)工(gong)藝參數包括激光器的(de)輸出功率、光斑(ban)尺寸、掃描速度（或工(gong)件移動速度）以及材料對光的(de)吸(xi)收率等。
激光淬火鋼(gang)件表層可(ke)獲得極細的馬(ma)氏(shi)(shi)體，合金鋼(gang)硬化(hua)區組(zu)織為極細板條或針狀(zhuang)馬(ma)氏(shi)(shi)體、未溶碳化(hua)物及(ji)少量殘(can)留奧氏(shi)(shi)體，激光硬化(hua)區與基(ji)體交(jiao)界區呈現復(fu)雜的多(duo)相組(zu)織。
激光表面(mian)(mian)淬火與高頻(pin)及火焰表面(mian)(mian)加(jia)熱(re)淬火相比較，前者受(shou)熱(re)及冷(leng)卻區域極小，因(yin)而畸變極小、殘留應力(li)小，且由于無氧化脫碳(tan)作用(yong)，淬火表面(mian)(mian)更加(jia)光亮潔凈，從而可(ke)(ke)以在最終(zhong)精加(jia)工工序以后(hou)(hou)進行。利用(yong)激光表面(mian)(mian)加(jia)熱(re)淬火可(ke)(ke)改(gai)善(shan)模(mo)(mo)具(ju)表面(mian)(mian)硬(ying)度(du)、耐磨性、熱(re)穩(wen)定性、抗疲勞(lao)性和(he)臨界斷裂韌度(du)等力(li)學性能，是(shi)提高模(mo)(mo)具(ju)壽(shou)命(ming)的(de)(de)(de)有效(xiao)途徑之(zhi)一。例如GCr15鋼(gang)制軸(zhou)承(cheng)保持架沖孔(kong)用(yong)的(de)(de)(de)沖孔(kong)凹模(mo)(mo)，經常規處理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)為1.12萬(wan)(wan)次(ci)，經激光處理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)達2.8萬(wan)(wan)次(ci)。GCr15鋼(gang)制擠壓(ya)(ya)孔(kong)邊用(yong)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)坡(po)模(mo)(mo)，經激光處理(li)后(hou)(hou)，可(ke)(ke)連續(xu)沖壓(ya)(ya)6000件，而按(an)常規熱(re)處理(li)工藝處理(li)后(hou)(hou)，最高使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)為3000件。
如果(guo)在工件表(biao)面涂敷硬質(zhi)合金粉(fen)末(mo)，即(ji)可實現(xian)表(biao)面合金化。激光加(jia)熱的優點是工件無需置于真空。表(biao)3-41所列為45鋼和42CrMo鋼激光加(jia)熱表(biao)面淬火的效果(guo)。
從表(biao)3-41可以看出，為(wei)了提高光(guang)能的吸收(shou)率(lv)，被加工金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)必須(xu)施行黑化處理，最好的黑化方法是(shi)磷酸鹽法。
