1、激光熱處理技術(shù)

激光淬火熱處理是以高能量密度(103～108W/cm2)的激光束快速照射零件表面，使其硬化層部位瞬間吸收的光能立即轉(zhuǎn)化為熱能，使激光作用區(qū)溫度急劇上升達(dá)到材料的相變點(diǎn)以上形成奧氏體；此時(shí)零件基體呈冷態(tài)，與加熱區(qū)之間有極高的溫度梯度，一旦停止激光照射，其加熱區(qū)因急冷而發(fā)生直冷淬火熱處理，使金屬表面的奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，而這種馬氏體組織十分細(xì)小，具有比常規(guī)淬火更高的組織缺陷密度。由于冷速極快(104～109℃/S)，碳原子來(lái)不及擴(kuò)散，因此馬氏體含碳量較高，殘留奧氏體也獲得較高的位錯(cuò)密度，使材料具有畸變強(qiáng)化效果，從而顯著提高了零件表面的耐磨性；同時(shí)硬化層內(nèi)殘留有相當(dāng)大的壓應(yīng)力，又顯著增加了零件表面的疲勞強(qiáng)度。利用這一特點(diǎn)對(duì)零件表面實(shí)施激光淬火，可以顯著提高材料的耐磨性能和抗疲勞性能。

2、激光表面淬火熱處理的優(yōu)點(diǎn)

1)由于激光加熱速度快，進(jìn)入零件內(nèi)部的熱量少，由此帶來(lái)的熱畸變最小（畸變量為高頻淬火的1/3～1/10），不影響齒輪的精度等級(jí)，一般不需要研磨齒面，可以代替滲碳、滲氮、氮化等表面化學(xué)熱處理和感應(yīng)表面淬火等傳統(tǒng)工藝。可大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

2)該工藝為非接觸式，可以處理零件的特定部位以及其他工藝方法難以處理的部位，如窄小的溝槽和底面等。

3)該工藝為自冷卻方式，無(wú)需淬火液，是一種清潔的熱處理技術(shù)。

4)配有計(jì)算機(jī)控制的多位空間運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的大功率激光器，特別適用于生產(chǎn)效率很高的機(jī)械化自動(dòng)生產(chǎn)，可以直接安排在生產(chǎn)線上，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

5)對(duì)齒輪進(jìn)行激光淬火，可以獲得理想的硬度和硬化層分布，大幅度提高了齒輪耐磨性和抗疲勞性能。

3、激光熱處理技術(shù)的應(yīng)用

目前，激光表面淬火熱處理技術(shù)已在一些汽車零件上得到推廣使用，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)壁、曲軸、灰鑄鐵閥門桿、閥座及汽車轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)表面、汽車轉(zhuǎn)向器齒輪等。試驗(yàn)證明，經(jīng)激光表面熱處理的汽車零件，不僅畸變很小，而且零件表面的耐磨性能和抗疲勞性能很高。