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激光淬火，又称激光相变硬化，它是以功率密度＜104W/cm2的激光束辐照经预处理的工件，从而使工件表面以105~106℃/s加热温度迅速上升至相变点以上，在组织奥氏体化、奥氏体晶粒未来得及长大的情况下，一旦激光停止照射，通过基体的自身热传导作用迅速冷却（冷却速度可达104~106℃/s），实现自激淬火，形成表面相变硬化层。
与普通淬火相比，激光淬火后淬硬层组织细化，硬度普遍提高15%~20%，耐磨性能提高1~10倍；淬火后表面产生约4000MPa的残余压应力，使表层强度及抗疲劳性能得到明显改善；由于激光加热、淬火速度极快，硬化层薄（0.3~1.0 mm），热影响区小，故淬火畸变微小；因自冷淬火，无淬火冷却介质的污染。
质量优势激光淬火的功率密度高，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质，是清洁、快速的淬火工艺。与感应淬火、火焰淬火、渗碳淬火工艺相比，激光淬火淬硬层均匀，硬度高（一般比感应淬火高1-3HRC），工件变形小，加热层深度和加热轨迹容易控制，易于实现自动化，不需要像感应淬火那样根据不同的零件尺寸设计相应的感应线圈，对大型零件的加工也无须受到渗碳淬火等化学热处理时炉膛尺寸的限制，因此在很多工业领域中正逐步取代感应淬火和化学热处理等传统工艺。尤其重要的是激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略，因此特别适合高精度要求的零件表面处理。
