激光热处理的应用
光热效应的应用
光热效应的应用
1.太阳能利用：光热效应可以把太阳光转化为热能，从而产生电力或提供热水。
太阳能热水器和太阳能发电站就是典型的光热应用。
2. 激光加工：激光束的光热效应可以用于切割、焊接、钻孔和表面处理等加工工艺中。
在半导体制造业和金属加工业中广泛应用。
3. 医疗治疗：光热效应在医疗治疗中的应用主要是利用光热效应杀灭肿瘤细胞，即光热疗法。
这种方法通常使用激光或红外线辐射。
4. 热成像：利用物体表面的光热辐射，可以得出物体表面温度的分布，从而获得热成像。
这种技术通常用于工业、医学和环保等领域。
5. 热敏材料：光热效应还可以被用作热敏材料，如热敏纸、热敏墨水和热敏记录材料等。
这些材料在打印、记录和测试等方面有广泛的应用。
总之，光热效应的应用非常广泛，它不仅能够帮助我们更好地利用能源，还可以在很多方面带来便利和发展。
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激光技术在金属材料加工工艺中的应用
激光技术在金属材料加工工艺中的应用1. 引言1.1 激光技术在金属材料加工工艺中的重要性激光技术是一种高精度、高效率的加工方法，在金属材料加工领域发挥着重要作用。
激光加工具有非接触性、高能量密度、高速度和高精度等优点，可以实现对金属材料的精密加工和微细加工。
在金属材料加工中，激光技术可以实现各种加工工艺，如切割、焊接、打印、表面处理和热处理等，为金属制造业提供了多种解决方案。
激光技术在金属材料加工工艺中的重要性体现在以下几个方面：激光加工具有高能量密度和可控性，可以实现对金属材料的高精度加工，提高加工质量和加工效率；激光加工具有非接触性，可以减少材料损失和减少工具磨损，有利于提高金属材料利用率和延长设备寿命；激光加工具有高速度和高效率，可以节约成本和减少能源消耗，提高金属加工的经济效益和环保效益。
激光技术在金属材料加工工艺中的重要性不言而喻，已经成为当今金属加工行业不可或缺的重要技术之一。
随着激光技术的不断发展和创新，相信其在金属材料加工中的应用前景将更加广阔。
1.2 激光技术的发展历史激光技术的发展历史可以追溯到上世纪50年代。
1958年，美国的肯尼斯·荣特根发明了世界上第一台激光器，标志着激光技术的诞生。
随后，激光技术经过不断的发展和完善，逐渐应用于各个领域，包括金属材料加工工艺。
在激光技术发展的过程中，人们逐渐发现了激光在金属材料加工中的巨大潜力。
激光技术能够实现高精度、高效率的金属材料加工，不仅可以减少加工时间和成本，还可以提高产品的质量和精密度。
激光技术在金属材料加工工艺中扮演着非常重要的角色。
随着科技的不断进步和激光技术的不断完善，激光在金属材料加工中的应用范围也在不断扩大。
从最初的激光切割技术到目前的激光焊接、激光打印、激光表面处理以及激光热处理技术，激光技术已经成为金属材料加工中不可或缺的重要工具。
激光技术的发展历史为金属材料加工工艺的进步提供了重要的技术支持，同时也为未来激光技术在金属加工领域的应用打下了坚实的基础。
激光热处理
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4、加工柔性好，适用面广。利用灵活 的导光系统可随意将激光导向处理部分，从 而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等， 可进行选择性的局部处理。
对于大面积扫描，因激光光斑面积 小，必须采用多次搭接技术或大面积光 斑技术，散焦法、宽带法和转镜法。多 次搭接时因其每个相邻扫描带的接合处 存在一个区域。因此其显微硬度是波动 的，从金相上看搭接涂层在整体呈现一 种宏观的周期性性能变化。对大面积光 斑技术，当输出功率一定时，光斑面积 越大，功率密集越低，增大光束直径可 能消弱激光的高能密度和超快速加热优 势。
激光表面处理技术包括：激光相变技术、激光熔
覆技术、激光合金化技术、激光表面复合处理技 术
1、 激光表面淬火 （1）激光表面淬火的原理 应用激光将金属材料表面加热到相变点以上,随着 材料自身冷却,奥氏体转变成马氏体,使材料表面硬 化,同时硬化层内残留有相当大的压应力,从而增加 了表面的疲劳强度。利用这一特点对零件表面实 施激光淬火,则可以大大提高材料的耐磨性和抗疲 劳性能。
激光热处理技术与其它热处理如高频淬
火、渗碳、渗氮等传统工艺相比,具有以下特 点:
1、无需使用外加材料，仅改变被处理材 料表面的组织结构。处理后的改性层具有足够 的厚度，可根据需要调整深浅一般可达0.10.8mm 。
3、被处理件变形极小，由于激光功率 密度高，与零件的作用时间很短（10-2-10 秒），故零件的热变形区和整体变化都很小。 故适合于高精度零件处理，作为材料和零件 的最后处理工序。
三、激光热处理的应用
几乎一切金属表面热处理都可以应用。 目前应用比较多的有汽车、冶金，以及航天、航空等高科技产品。
1、汽车行业
激光热处理在汽车行业应用极为广泛， 在许多汽车关键件上，如：缸体、缸套、曲 轴等几乎都可以采用激光热处理。例如：美 国通用汽车公司用十几台千瓦级激光热处理 在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键 件上，CO2激光器，对换向器壳内壁局部硬 化，日产3万套，提高工效四倍。
激光热处理原理
激光热处理原理“热处理”是指通过加热于金属材料，以多种方式改变金属材料的组织或性质的方法。
尽管激光热处理技术在诱导表面组织的变化方面类似于现有的高频热处理（感应淬火，Induction Hardening）方法，但激光热处理方法有更多优点，例如，经激光热处理后，母材的尺寸变化几乎为零，且因构成更致密的组织而使表面硬度变得更高，无需另行冷却工程。
激光热处理技术还能针对所需的部分进行选择性热处理，如三维形状的机械配件及模具产品、模切刀的刀刃末端部分等。
同时，通过采用高温计（Pyrometer）实时测量和控制母材的表面温度，可在大批/小批生产工程中获得稳定的热处理质量。
经激光热处理后，表面硬度会根据母材含碳量的不同而有所不同，通常保持在 >53~65Hrc的水平，有效硬化深度约为0.8~1.5mm，硬化幅度按激光功率调整为几毫米至几十毫米。
到2000年初为止，主要用于激光热处理工程的激光器为二氧化碳（CO2）激光器，但目前随着多种高功率激光器的开发，对金属材料的吸收率更高的高功率激光器更受青睐，包括半导体激光器、碟片激光器、光纤激光器等。
激光热处理技术作为一种替代高频热处理（Induction Hardening)的技术，不仅适用于汽车产业领域，如冲压模具、注塑模具、汽车配件等，还适用于造船、钢铁、机械、电子产业等广泛领域，且其适用范围逐渐扩展至需经局部性热处理而提升产品硬度及强度的多个领域。
就激光金属热处理技术的基本原理而言，通过将高能量密度的激光束照射到金属材料的表面上，将母材温度急剧上升至母材快要达到熔融温度时为止，并重新急剧冷却之，由此诱导其表面的组织变化。
照射到母材表面上的激光束会转换为热能，使母材表面加热，并通过利用母材的热传导特性重新使其降温（自猝灭，Self-Quenching)，最终提升材料的硬度及强度。
优点·仅对所需的部分进行局部性热处理·实时监测和控制母材的温度，提升热处理质量·采用适合不同热处理对象的多种激光束，提升工作灵活性及生产效率·以自猝火（Self-quenching）效果尽量减少产品变形，获得非常稳定、均匀的热处理效果·无论产品的生产量、大小、重量，都能获得稳定的热处理效果适用产品汽车、电子、造船、航空零部件、注塑/冲压磨具、道具、大型涡轮机、齿轮螺纹、刀刃及各种工具类等济南欧威激光有限公司，是韩国(株)EUROVISION LASER CO.,LTD 在中国的全资子公司，公司坐落于人杰地灵的山东省济南市，公司成立于2016年6月，在汽车、钢铁、电子、半导体、医疗等整个产业领域致力于开发和推广多种激光应用技术。
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对于大面积扫描，因激光光斑面积 小，必须采用多次搭接技术或大面积光 斑技术，散焦法、宽带法和转镜法。多 次搭接时因其每个相邻扫描带的接合处 存在一个区域。因此其显微硬度是波动 的，从金相上看搭接涂层在整体呈现一 种宏观的周期性性能变化。对大面积光 斑技术，当输出功率一定时，光斑面积 越大，功率密集越低，增大光束直径可 能消弱激光的高能密度和超快速加热优 势。
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三、激光热处理的应用
几乎一切金属表面热处理都可以应用。 目前应用比较多的有汽车、冶金、石油、重 型机械、农业机械等存在严重磨损的机器行 业，以及航天、航空等高科技产品。
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1、汽车行业
激光热处理在汽车行业应用极为广泛， 在许多汽车关键件上，如：缸体、缸套、曲 轴等几乎都可以采用激光热处理。例如：美 国通用汽车公司用十几台千瓦级激光热处理 在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键 件上，CO2激光器，对换向器壳内壁局部硬 化，日产3万套，提高工效四倍。
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2、大型机车制造业
激光热处理在大型机车制造业已被采用，
大大提高了机车寿命，主要是机车大型曲
轴的激光热处理和机车柴油机缸套和机车
主簧片的激光热处理。它们的模具制造工
艺复杂，精度要求高，形状各异，应用广
泛，但往往因模具的寿命短而加大了成本，
返修也很困难。用激光对模具表面进行热
处理，已逐渐被认识和被采用，可成倍的
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因此,可以减少后道工序(矫正或磨制)的 工作量,降低工件的制造成本。此外该工 艺为自冷却方式,无需淬火液,是一种清洁 卫生的热处理方法;而且便于用同一激光 加工系统实现复合加工。因此可直接将 激光淬火供需安排在生产线上,以实现自 动化生产。又由于该工艺为非接触式,因 此可用于窄小的沟槽和底面的表面淬火。
齿轮的激光热处理技术与应用
５ 齿轮激光热处理设备
（ 激 光设 备配 置 １） 横 流ＣＯ 激 光器 １ ，专 用配 套冷 水机 组 １ ，数 台 套
小 ，一般 不会使原 齿 轮加工 精度 等级 降低 。
激 光 淬 火 后 齿 轮 的疲 劳 强 度 比调 质 齿 轮 的 高 得
控 加 工机 床 １ ，光 路 系统 １ 。 图２ Ａ Ｓ Ｓ Ｒ 台 套 为Ｈ Ｎ Ｇ — Ｃ
合物 ，表面 硬度 为６ ０ ８ ０Ｈ ５ — ０ Ｖ。 Ｃ． 金 结 构 钢 、 中 碳 合 金 结 构 钢 如 ４０Ｃｒ 合 、
（ 激光渗氮 １） 激光渗氮是将尿素涂于工件表面，在一定功率密
度激 光 束辐 照下 进行 渗氮 。如 要使 １ ｒ２ ２ ２ 钢 Ｃ ｌ ＮｉＷ Ｖ １
４ Ｃ ＮＭｏ ，第 一层 表 层 为完 全 淬硬 层 ，由隐 晶 马 ０ ｉ 等 ｒ 氏体 ＋ 少量 残 余奥 氏体组 成 ；第 二 层过 渡 层 为马 氏体
＋ 化 物 组成 ；第三 层 为高 温 回火 区 ，由回 火 索 氏体 碳 组成 。硬 化层 硬度 为６ ０ ７ ０Ｈ 。 ７ — ８ Ｖ
２ １年第４ ０ ２ 期
汽车 ｑ艺与材料 Ａ＆ ｛ １ － ＴＭ ５
齿 轮激 光淬 火技术 适用 于高 中碳 钢 、高 中碳合 金 钢 、铸铁等材料 ， 硬化层深可控制在０ ～ ． １ ｍｍ。对于 ４ ｌ ２
低碳钢 、低碳合金钢 ，淬火硬度可；．０Ｈ Ｃ １４ Ｒ 左右 ；对于 ２ ￣ 中碳钢 （ ５ ） 如４ 钢 表面淬火硬度可达５ Ｒ 左右。 ７Ｈ Ｃ 激 光 淬 火 加 热 速 度 极 高 （可 达 １ ０ ℃／ 以 ０ ０ ｓ 上 ），相 变温度停 留时 间不到０ １Ｓ ． ，因此热 影 响区很
激光在化学中的应用
激光在化学中的应用激光(LASER)是上纪60年代创造的一种光源，是一种崭新的光源，是由激光器产生的“种光〞，激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的，有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的；其次，激光是相干光的特征，其所有的光波都是同步的，整束光就好似一个“波列〞；再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象，它的亮度最高，具有相当大的能量。
近年来激光在化学中的应用也越来越广泛，随着各类激光器的研制与开展，激光化学的根底与应用研究正在向实用化纵深开展。
接下来就从以下几个方面介绍激光在化学中的一些应用。
一、激光化学气相沉积法激光化学气相沉积法(Laser Chemical V apour Deposition)(LCVD)是在真空室内放置基体，通入反响原料气体，在激光束作用下与基体外表及其附近的气体发生化学反响，在基体外表形成沉积薄膜。
他具有以下几个优点：1、沉积温度低对于大多数材料可在500℃以下，甚至室温即可沉积成膜。
对温度敏感的基体材料，如聚合物、陶瓷、化合物半导体等，假设用常规CVD可能发生熔化、开裂或分解。
激光化学气相沉积由于基体温度低，减少了因温升引起的变形、应力、开裂、扩散和夹杂等弊病，在不高的沉积温度下，就可得到高质量的薄膜和较高的沉积速度；2、局部选区精细定域沉积聚焦激光束在计算机控制下能准确选区定域沉积，获得直径在微米级的点和宽度在微米级的线沉积，适宜于在微电子和微机械制造中应用；3、不需掩膜沉积此种沉积方式提高了激光能量利用率，可以采用直写方式沉积出设计的图案，凡激光光斑扫描过的轨迹上都形成沉积薄膜。
该工艺适应性强，方便样机快速改型，制造形状不规那么的零件，以及微电子器件的维修等；4、膜层纯度高，夹杂少，质量高。
5、可用作成膜的材料范围广，几乎任何材料都可进展沉积。
二、激光热处理激光热处理是20世纪7O年代以后迅速开展起来的一种高新技术，它是利用激光高能量密度的特点，把激光束作为热源对材料外表进展局部快速加热，实现相变硬化、外表改性处理等的理想工具。
激光再制造技术及应用
激光再制造技术及应用一、激光再制造技术的原理激光再制造技术，是一种将激光熔化或烧结物质，以实现再制造的高精密度加工技术。
激光再制造技术的原理主要包括以下几个方面：1. 激光加热原理：激光是一种高能量密度的光束，可以在短时间内对材料进行快速加热，使其瞬间融化或烧结。
这种高能量密度和快速加热的特性，使得激光成为了再制造材料的理想加热源。
2. 材料再制造原理：通过激光对废旧材料进行加热，将其融化或烧结成新的形状，再利用这些材料来制造新的零部件或产品。
这种再制造的原理，可以大大减少资源的浪费，提高材料的利用率。
3. 三维打印原理：激光再制造技术通常与三维打印技术相结合，利用激光熔化或烧结粉末材料的方式，逐层堆积成所需的形状。
通过三维打印技术，可以实现复杂结构、高精度的零部件制造。
激光再制造技术在再制造领域具有明显的优势，主要表现在以下几个方面：1. 高精度加工：激光再制造技术可以实现高精度的加工，能够制造出复杂结构的零部件，满足不同行业的精密加工需求。
2. 节能环保：激光再制造技术可以大大减少原材料的消耗，降低废料排放，有利于保护环境和节约能源。
3. 灵活性强：激光再制造技术适用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等，具有很高的加工范围和灵活性。
4. 成本效益高：激光再制造技术可以利用废旧材料进行再利用，节约了原材料的采购成本，提高了生产效率。
5. 个性化定制：激光再制造技术可以根据客户需求进行个性化定制，满足不同客户的特殊需求。
激光再制造技术已经在各个行业得到了广泛应用，主要包括以下几个领域：1. 航空航天领域：激光再制造技术可以制造具有复杂结构的航空零部件，提高了飞行器的性能和安全性。
2. 汽车制造领域：激光再制造技术可以制造汽车零部件，如发动机零部件、刹车系统零部件等，提高了汽车的性能和可靠性。
3. 医疗器械领域：激光再制造技术可以制造医疗器械，如人工关节、牙齿修复材料等，提高了医疗器械的精度和适配性。
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本设备是集光、机、电以及制冷和材料加工技术一体的大型集成设备，能对轴类、平面类、缸齿轮类、以及空间工模具类等产品进行激光淬火、激光熔覆、激光表面合金化加工，从而达到改善表面性能、提高工件的使用寿命、恢复工件的外型尺寸以重复使用等目的。
主要特点：模块化设计，高度集成，具有良好的系统性能及很高的使用寿命；功能齐全，使用方便；激光加工精度高，效率稳定可靠；抗干扰能力强，动态响应速度快；造型美观，操作及维护简便。
激光热处理是一种表面热处理技术。
即利用激光加热金属材料表面实现表面热处理。
激光加热具有极高的功率密度，即激光的照射区域的单位面积上集中极高的功率。
由于功率密度极高，工件传导散热无法及时将热量传走，结果使得工件被激光照射区迅速升温到奥氏体化温度实现快速加热。
当激光加热结束，因为快速加热时工件基体大体积中仍保持较低的温度，被加热区域可以通过工件本身的热传导迅速冷却，从而实现淬火等热处理效果。
激光淬火效果：激光淬火层的硬度分布曲线激光淬火层的硬度分布激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。
适用材料为中、高碳钢，铸铁。
激光淬火的应用实例：激光淬火强化的铸铁发动机汽缸，其硬度提高HB230提高到HB680，使用寿命提高2~3倍。
]概念定义：利用激光进行加热的热处理工艺称作激光热处理,它是一种高能量密度表面热处理,具有超高加热速度,其淬火硬化层的性质和状态与普通淬火有着显著的区别。
研究范围：激光热处理的研究分为不熔化表面热处理和熔化表面热处理两大类。
不熔化表面热处理主要包括激光表面相变硬化、激光冲击热处理和激光表面退火等;熔化表面热处理主要包括激光表面熔凝、激光表面合金化和激光非晶态等。
(一) 发展过程70年代初～80年代初需求动力：70年代大功率CO2激光器的出现,推动了激光热处理的发展。
主要特点：该阶段的主要特点是:1.广泛开展激光表面相变硬化(即激光淬火)的研究和应用;2.开展激光表面合金化的探索研究;3.受激光器功率的影响,激光热处理工艺的应用受到一定局限,未能迅速发展。
典型成果和产品：典型成果：激光热处理设备、激光表面相变硬化工艺的应用80年代初～至今需求动力：随着激光技术的发展,激光器功率的提高,激光热处理的优点日趋明显,从而推动激光热处理的迅速发展。
激光热处理作为一种很好的节能型热处理工艺也是其迅速发展的动力之一。
主要特点：该阶段的主要特点:1.激光热处理设备已商业化,正朝小型化、自动化和柔性化方向发展;2.激光表面相变硬化处理工艺日趋成熟,广泛用于汽车、航空航天、武器等工业部门;3.激光表面合金化工艺因具有极大的经济效益,倍受各国的重视,研究工作进展较大,但仍处于基础工艺试验、组织分析和性能试验的实验室研究阶段,尚未进入工业应用;4.开展了激光涂覆处理、激光表面熔凝、激光脉冲冲击强化处理和激光渗氮处理等工艺的研究。
典型成果和产品：典型成果：激光表面相变硬化处理广泛用于军用部门和民用部门。
(二) 现有水平及发展趋势激光热处理是70年代初首先在美国发展起来的金属表面强化新工艺。
激光热处理具有加热和冷却速度快、工件变形小、可进行局部热处理、工艺灵活性大、污染小和易实现自动化等优点。
目前,国外应用较多的激光热处理主要有激光表面相变硬化、激光冲击处理、激光表面合金化和激光表面熔凝等。
激光表面相变硬化处理现已用于铸铁、碳钢、合金钢、钛合金、铝合金等材料。
美国海军面射武器中心及陆军导弹分部对用于导弹上的凸轮、轴承、齿轮等零件进行激光表面相变硬化代替渗碳或渗氮工艺而取得了成功。
前苏联对钛合金进行这种处理后,表面的显微硬度提高了75～125%,同时也提高了抗腐蚀性和抗磨性能。
最近,德国在激光相变硬化时的温度控制和激光连续扫描时搭接软化带的控制方面取得了较大进展。
激光冲击处理是通过在材料表面产生压力脉冲来改变材料的组织和应力状态,从而改善材料性能,特别是疲劳性能,美国人对航天常用铝合金7075和2024进行了激光冲击热处理,提高了铝合金的疲劳寿命。
激光表面合金化是利用功率较高的激光器对表面涂敷有合金元素的金属表面进行照射,使表面一层薄层迅速熔化,合金元素在熔化层内迅速扩散,凝固时在表面形成一层所需的合金化层。
目前美国、原苏联、日本和西欧等国都十分重视这方面的研究。
但由于该工艺需要的激光设备功率较高,工序比较复杂,现仍处于试验研究阶段,有待于进一步开发。
最近,激光热处理技术除了在西方发达国家取得很大进展外,一些发展中国家也在进行真空热处理的研究工作。
南斯拉夫学者利用600W的LPW6000激光系统对结构碳钢、铬钼结构钢和铬钨工具钢进行了激光表面硬化处理,研究了热处理对微观硬度、淬火裂纹和残余应力的影响。
朝鲜学者利用2.4KW的CW-CO2激光器研究了钢经激光热处理后,马氏体相变塑性对热应力的影响。
Jiguangrechulixianzhaungjifazhan摘要：作者从4个方面介绍了近年来我国激光热处理的现状及发展：(1)激光硬化；(2)激光熔覆；(3)激光合金化；(4)工程应用。
关键词：激光相变硬化；激光冲击硬化；激光熔覆；激光合金化1 前言我国激光热处理的研究、开发和应用，自70年代由铁科院金化所和中科院长春光机所等单位率先开展以来，已有20多年的历史。
迄今，我国开展激光热处理的单位已遍及除西藏以外的各省、自治区、直辖市。
在国家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”攻关和“863”计划，国家自然科学基金和各地的科技发展基金的支持和引导下，取得了大量有价值的研究成果，并有若干突破性进展，取得了一定规模的工业应用。
在我国，激光热处理领域的产、学、研相结合的格局已经初步形成。
可以预期，经过坚持不懈的努力，将有更多的突破，市场的开拓也必定会有更大的进展。
2 激光硬化2.1 激光相变硬化的强化机理和组织的研究重庆大学[1]对GCr15钢经激光淬火后引起高硬度(1065HV)的原因用光学金相、扫描和透射电镜、X光衍射仪、俄歇分析仪及电子探针作了系统的试验研究。
提出GCr15钢激光相变硬化机理为：①以马氏体相变强化为主，马氏体很细，尺寸为0.196μm×1.8μm，马氏体位错密度很高，达2.3×1012条／cm3，马氏体的含碳量高达0.90%；②残留奥氏体显著强化，其位错密度达3.6×1012条／cm3；③晶粒超细化(ASTM No．16)和碳化物细化(最表面处为0.59μm，离表面0.1mm处为0.41μm)及弥散分布。
山东工业大学[2]对W18Cr4V高速钢经激光相变硬化后的强化机理和组织性能作了研究：激光相变区的晶粒由原来的8级提高到12级，残留奥氏体量较常规淬火有明显减少，约10%～15%，相变区的马氏体为针状马氏体和板条马氏体的混合组织。
激光快速加热时间虽短，仍存在碳化物的不完全溶解以及碳和合金元素的不充分扩散，扩散距离约数百nm数量级，碳化物的溶解以尖角-均匀溶解机制进行。
激光相变硬化层的硬度峰值为946HV，红硬性比常规淬火高出80℃，640℃回火后硬度峰值达到1003HV，耐磨性较常规热处理提高1～2.8倍，经640℃回火后耐磨性提高5.3～8.1倍，刀具的切削性能提高2倍以上。
上海工程技术大学[3]研究了硼铸铁的激光热处理，研究表明：硼铸铁经激光处理后，磨损值降低45.7%。
激光热处理提高硼铸铁耐磨性的原因是激光硬化层的高硬度及合理的硬度梯度以及局部熔化区对石墨片割裂的封闭。
关于强化机理的研究还有许多精彩的报道，限于篇幅无法一一列出，但这些工作已经并将继续为激光相变硬化的工程应用作出积极的贡献。
2.2 激光相变硬化的温度场及相变硬化区尺寸的计算为了实现激光相变硬化工艺的计算机控制，早日达到实际应用，正努力解决两个问题：①快速计算；②减少计算与实际间的误差。
昆明理工大学[4]对稳态温度场的计算公式进行快速傅里叶(Fourier)变换，可以迅速对温度场求解，在求解过程中已不必进行关于时间的积分运算，使计算速度显著增加，与同精度的有限元或有限差分等纯数值计算相比，计算速度快两个数量级以上。
实际证实，计算与试验结果之间的相对误差在10%左右。
对瞬态温度场计算公式，利用快速Fourier变换[5]，即FFT技术，可使温度场的求解速度大大加快，效果与稳态温度场时相同。
此方法适于任意给定的激光功率密度分布。
如果能有效监测实际光束的功率密度分布，并能迅速计算激光与物质的相互热作用，对于保证激光热处理的质量有重要意义。
上海海运学院[6]采用非稳态瞬时热源解法，导出了描述激光淬火对零件内部热循环过程及快速估算硬化层深度的近似公式，简便实用，误差较小。
我们知道，在激光作用下材料吸收激光能量的过程和随后往内部传递热能的过程应该遵守热力学的基本定律，但它明显地有着自身的特殊性，如热过程速度极快、温度梯度大、激光束斑的功率密度分布不均匀而且随时间还会发生变化；激光作用又有连续和脉冲两种方式，在激光作用过程中材料对激光的吸收率以及一些热力学参数随温度变化而变化等。
当然不可忽视的是：在激光作用下不同材料本身的组织、结构、成分及其在热作用过程中的变化规律差别很大。
因此，激光与材料相互作用过程是一个非常复杂的问题。
许多计算方法及其得出的公式都是在限定条件的情况下提出的，若所作的假设与实际情况相差甚远，则基本上对实际热处理工艺的制定没有直接的指导作用。
近期的一些研究在这方面已作了很大的努力，试图接近实际，但看来要实现激光相变硬化的计算机控制还有一段距离。
2.3 激光淬火用光热转换材料的研究一般来说，需激光硬化的金属材料表面都经过机械加工，表面粗糙度很小，对激光的反射率可达80%～90%，因此通常采用对激光有较高吸收能力的涂料进行预处理。
在这方面长春光机所、清华大学等单位做了许多探索。
近年来上海工程技术大学[7]以光热转换材料(简称吸收涂层)的光谱发射率及激光相变硬化区面积为依据，研制成以金属氧化物为主的混合氧化物的新型光热转换材料。
该材料对CO2激光的吸收率达90%以上，具有工艺性能良好、干燥快、无刺激性气味和激光处理过程中无反喷等优点，有较好推广应用价值。
华中理工大学[8]比较了国内有些单位采用的两种光热转换材料——磷化膜与SiO2胶体涂料，得到以下结果：①SiO2胶体涂料的光热转换效率优于磷化膜的；②由于基体与磷化液之间的化学反应造成表面粗糙度增大，且磷与铁之间形成低熔点脆性共晶相，引起硬化层出现晶间微裂纹。
所以SiO2胶体的淬硬层质量优于磷化膜；③SiO2涂层的工艺过程简单，无环境污染，灵活性强。
从目前来看，激光相变硬化的工业应用离不开采用适宜的光热转换材料。
如何保证大批量工业应用过程中涂覆光热转换材料的稳定性、均匀性及可检测性并进一步降低生产成本，还需做进一步工作。