激光是20世纪60年代初发现的一种新光源，它的发现是20世纪科学技术的最大成就之一。激光技术自问世以来发展非常迅速，70年代开始用于材料表面强化处理，现巳成为高能密束表面强化技术的一种主要手段。 1．激光表面强化的原理 当激光束照射到材料表面时，激光被材料吸收变为热能，表层材料受热升温。由于功率集中在一个很小的表面上，在很短时间(10～ ～10 S)内即把材料加热到高温(加热速度高达lO5～lO9~C／s)，使材料发生固体相变、熔化甚至蒸发。当激光束被切断或移开后，材料表面冷速很快(冷速高达lO4~C／s)，自然冷却就能实现表面强化。根据激光束与材料表面作用的功率密度，作用时间及作用方式的不同，可实现不同类型的激光表面强化。 2 激光表面强化技术的分类 激光表面强化技术的分类见图1、图2。图2表示出激光表面强化方法在激光功率密度和作用时间坐标系中所处的位置，这些过程在很大程度上取决于功率密度和幅照时间。 3 激光束表面强化的特点 (1)激光功率密度大，加热速度快(105～lO9℃／s)，加热温度高，基体自然冷却速度高(>lO4oC／s)，生产效率高。 (2)表面强化层组织细，硬度高，质量好，表面光洁无氧化，具有高的强度、韧性、耐磨性、耐蚀性。 (3)热影响区小，工件变形小。 (4)可以局部加热，对形状复杂，非对称几何形状的零件及特殊部位均可进行表面强化处理，如盲孔底部、深孔内壁等。 (5)整个过程易实现自动控制。 (6)无污染，劳动条件好。 激光表面强化技术也存在一些问题，如对反射率高的材料要进行防反射处理，不适宜一次进行大面积处理，激光本身是转换效率较低的能源，激光设备价格较高等等。因此，采用激光表面强化技术时，要选择适当的零件、材料和工艺，充分利用其优点，使之成为高效率、高经济效益的方法。 4 激光表面相变硬化(激光淬火) 激光淬火是金属材料在固态下经受激光辐照，表面被迅速加热到奥氏体化温度以上，并在激光停止辐射后快速自淬火得到马氏体组织的一种工艺方法。 激光淬火适用于珠光体灰铁、铁素体灰铁、球墨铸铁、碳钢、合金钢、马氏体型不锈钢、铝合金等。钢铁材料激光淬火比传统热处理的组织更细小，硬度提高15％ ～20％，耐磨性明显提高，见表1。在MM200型磨损试验机上测定了4种钢材激光淬火试样的耐磨性并与普通热处理试样对比。结果表明，激光淬火试样的耐磨性比淬火+低温回火试样提高50％左右⋯，比淬火+高温回火试样提高15倍左右。针盘磨损试验结果表明，SK一5共析钢激光...
