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因为激光器输出功率需达到10kw时，其工作效率才可达到一般火焰淬火及高频感应淬火的水平171。目前，国内外激光相变硬化技术主要应用在汽车、拖拉机、内燃机车中各种钢套、钢盖及凸轮轴、齿轮、阀座、摇臂等易磨损零件，应用在模具面改性处理仍不多见。
激光固态相变硬化的定义所谓激光固态相变硬化是指具有同素异构转变的金属材料被高功率密度的激光束作用，其面薄层被迅速地加热至其固态相变温度之上熔点之下，此刻加热薄层（<1）的温度梯度达到103一104℃/cmZ，且基体仍处于冷态，激光束作用停止以后面加热薄层与冷态基体的温度梯度达到103一105℃/cm，，借助基体的自冷，可使高温部分发生固态相变，大幅度提高力学性能这是一个快速加热和快速冷却的过程，冷却速度理论上可以达到1了℃/s以上。
实验结果证明铁碳合金（包括淬透性差的材料）在激光作用前后硬度之差最大可以达到166Ma8。目前人们已经普遍接受了多因素综合强化的观点：激光相变硬化能够获得超高硬度在于其马氏体相变的特殊性与附加的其他强化因素的综合贡献。
从总体上讲激光相变硬化的本质是马氏体相变硬化。它的硬化效应占总体的60%以上，起决定性作用。激光相变硬化中的马氏体相变的特殊性在于：这种马氏体是片状马氏体和板条状马氏体的棍合组织，马氏体晶粒细化和亚结构细化，位错密度比常规加热淬火更高，马氏体的高含碳量及固熔合金的静畸变强化。
其附加强化因素主要包括位错强化、细晶强化和固熔强化等因素，特别是残余奥氏体已通过位错强化和固熔强化机制在一定程度上被强化，与常规淬火得到的残余奥氏体不同。激光相变硬化过程的温度场研究研究温度场的分布及变化规律，对于认识激光相变硬化的本质规律和确定激光加工工艺参数都具有重要的意义。
然而，在激光淬火过程中，由于应力、相变和温度3个物理量之间存在极为复杂的藕合关系，使得残余应力的分析变得非常复杂。中实线箭头示强烈的影响，虚线箭头示较弱的影响。组织状态场和应力场的相互关系对激光相变硬化后的残余应力研究明：当温度升高时，材料发生膨胀，当温度降低时，材料发生收缩。
材料内部温度分布不均匀，所产生的变形也不均匀，导致其内部产生热应力；在冷却过程中，当奥氏体发生马氏体相变时，由一于马氏体密度小于奥氏体的密度，因此在转变过程中会发生体积膨胀。
激光相变硬化过程中由于存在厚向温度梯度，冷却时组织转变不可能同时进行，马氏体膨胀量的不同会导致相变应力的产生。可见，残余应力是由热应力和相变应力共同作用的结果决定的。
155-2731-8020
