利用(yong)(yong)高(gao)功率(lv)、高(gao)密(mi)度(du)激光(guang)束（一般用(yong)(yong)104~105W/c㎡)對金(jin)(jin)屬進行表(biao)(biao)(biao)面處理(li)(li)的方(fang)法稱(cheng)為激光(guang)熱處理(li)(li)。激光(guang)熱處理(li)(li)分(fen)為激光(guang)相變硬(ying)化(hua)(hua)（表(biao)(biao)(biao)面淬火、表(biao)(biao)(biao)面非晶(jing)化(hua)(hua)及(ji)表(biao)(biao)(biao)面重熔淬火）、激光(guang)表(biao)(biao)(biao)面合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)（表(biao)(biao)(biao)面敷(fu)層合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)、硬(ying)質(zhi)粒(li)子噴射合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)、氣體(ti)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)）等表(biao)(biao)(biao)面改性(xing)工(gong)程，產生(sheng)其他(ta)表(biao)(biao)(biao)面加熱淬火強化(hua)(hua)達不到的表(biao)(biao)(biao)面成分(fen)、組織(zhi)及(ji)性(xing)能的改變。
激(ji)光(guang)熱處理為高(gao)速(su)加熱、高(gao)速(su)冷卻，獲(huo)(huo)得的組織(zhi)細密、硬(ying)度高(gao)、耐磨性能好，淬火部(bu)位可(ke)(ke)獲(huo)(huo)得大于(yu)3920MPa的殘(can)留應力(li)，有助(zhu)于(yu)提高(gao)疲勞性能。激(ji)光(guang)熱處理可(ke)(ke)以進行局(ju)部(bu)選擇性淬火，通(tong)(tong)過對光(guang)斑尺(chi)寸的控(kong)制，尤其(qi)適合其(qi)他熱處理方法無法處理的不通(tong)(tong)孔、沉溝、微區、夾角(jiao)、圓(yuan)角(jiao)和刀具(ju)刃部(bu)等局(ju)部(bu)區域的硬(ying)化。激(ji)光(guang)可(ke)(ke)以遠(yuan)距離傳送，容易實現(xian)一臺激(ji)光(guang)器(qi)供若干工作臺同時或單獨使用(yong)，易于(yu)采用(yong)計算機(ji)對
激光熱處(chu)理(li)工藝過程進行控制(zhi)和管理(li)，實現生產過程的自(zi)動化。此外，激光熱處(chu)理(li)具有耗(hao)電低、變形極小(xiao)，不需冷卻介質，速度快、效率高(gao)及無工業污染等(deng)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。
利用激光(guang)(guang)照射(she)事先經過(guo)黑化(hua)處(chu)理(li)的工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)，使表(biao)面(mian)薄層(ceng)快速加(jia)熱(re)到相變溫(wen)度(du)以上（低于(yu)(yu)熔點），光(guang)(guang)束移開后通(tong)過(guo)自(zi)激冷卻即可(ke)實現表(biao)面(mian)淬火硬化(hua)。用于(yu)(yu)激光(guang)(guang)表(biao)面(mian)淬火的功(gong)率(lv)密度(du)為103~105W/c㎡。由于(yu)(yu)加(jia)熱(re)工(gong)件(jian)的表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)及穿透深(shen)度(du)均(jun)與激光(guang)(guang)照射(she)持續時間的平方(fang)根成正(zheng)比，因此當激光(guang)(guang)束功(gong)率(lv)及光(guang)(guang)斑尺(chi)寸確定后，通(tong)過(guo)改變激光(guang)(guang)束的掃描速率(lv)，就可(ke)以控制工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)與加(jia)熱(re)層(ceng)深(shen)度(du)。
激(ji)光淬火的基本工(gong)藝參數(shu)包(bao)括(kuo)激(ji)光器的輸(shu)出功率、光斑尺寸、掃(sao)描速度（或工(gong)件移動速度）以(yi)及材料對(dui)光的吸收(shou)率等。
激(ji)光(guang)淬火(huo)鋼件表層可獲得極(ji)細的馬氏(shi)體(ti)(ti)，合金(jin)鋼硬(ying)化區組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為極(ji)細板條或針狀(zhuang)馬氏(shi)體(ti)(ti)、未溶(rong)碳化物及少量(liang)殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，激(ji)光(guang)硬(ying)化區與基體(ti)(ti)交(jiao)界(jie)區呈現(xian)復雜的多(duo)相組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。
激(ji)光表(biao)(biao)(biao)面(mian)淬火(huo)與(yu)高頻及火(huo)焰表(biao)(biao)(biao)面(mian)加(jia)(jia)熱(re)(re)淬火(huo)相比較，前(qian)者受熱(re)(re)及冷卻區域極(ji)小(xiao)，因而畸變極(ji)小(xiao)、殘留應力(li)小(xiao)，且由于無(wu)氧化脫碳作用(yong)(yong)(yong)，淬火(huo)表(biao)(biao)(biao)面(mian)更加(jia)(jia)光亮(liang)潔凈，從而可以在最(zui)終精加(jia)(jia)工(gong)工(gong)序以后進行。利用(yong)(yong)(yong)激(ji)光表(biao)(biao)(biao)面(mian)加(jia)(jia)熱(re)(re)淬火(huo)可改(gai)善模(mo)具(ju)(ju)表(biao)(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度、耐磨(mo)性、熱(re)(re)穩定性、抗(kang)疲勞性和臨界斷(duan)裂韌度等力(li)學性能，是提高模(mo)具(ju)(ju)壽命(ming)的(de)有(you)效(xiao)途徑之(zhi)一。例(li)如GCr15鋼(gang)(gang)制軸承保持架沖(chong)孔(kong)用(yong)(yong)(yong)的(de)沖(chong)孔(kong)凹模(mo)，經常(chang)規處(chu)理后的(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)為1.12萬(wan)次，經激(ji)光處(chu)理后的(de)壽命(ming)達(da)2.8萬(wan)次。GCr15鋼(gang)(gang)制擠壓(ya)孔(kong)邊用(yong)(yong)(yong)的(de)壓(ya)坡模(mo)，經激(ji)光處(chu)理后，可連續沖(chong)壓(ya)6000件(jian)，而按常(chang)規熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝處(chu)理后，最(zui)高使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)為3000件(jian)。
如果(guo)在(zai)工件表(biao)面涂敷硬質合金粉末，即可實(shi)現(xian)表(biao)面合金化。激(ji)光加(jia)熱的(de)優點是工件無需置于真空。表(biao)3-41所列(lie)為45鋼和(he)42CrMo鋼激(ji)光加(jia)熱表(biao)面淬火的(de)效果(guo)。
從表(biao)3-41可以看出，為了(le)提高光能的吸收率，被加(jia)工金屬(shu)表(biao)面必須施行黑化處理，最好的黑化方法是(shi)磷酸鹽(yan)法。
