对17-4PH不锈钢进行表面激光淬火，分析了激光淬火后的组织、硬度、残余应力和疲劳寿命。结果表明：激光淬火后，17-4PH不锈钢组织分为淬硬区、过渡区和基体，淬硬层深1．2mm，平均显微硬度440HV，较基体提高60～90HV，表面残余应力为压应力，压应力的范围超过1mm。17-4PH钢激光淬火后疲劳寿命提高，且在低应力下提高效果明显，裂纹源位于次表面，裂纹扩展区增大，抵抗裂纹扩展的能力增强。

从相变理论和热弹塑性理论出发，并结合激光淬火实验资料，建立了考虑相变过程、温度场和变物性系数的非线性耦合热传导方程；建立了相变组织与材料性能的数值计算模型。然后用有限元法进行了温度场、相变组织分布、材料性能的数值模拟。通过计算与试验结果的比较，计算结果令人满意。在获得激光淬火最佳工艺参数、预测材料性能方面有一定的实际应用价值和理论研究价值。

针对圆柱圆周表面激光淬火的温度场形成特点,利用Abaqus软件对其进行温度场仿真分析。通过对圆柱进行三维实体建模,细化作用面,细分作用时间步长等操作,实现了对圆柱圆周表面激光淬火的温度场瞬态形成仿真。通过对仿真所得结果进行分析,得出对于圆柱圆周表面的激光淬火温度场来说淬火路径开始区域的淬火温度比淬火路径末端区域的淬火温度小。从而说明在圆柱圆周表面激光淬火时,由于激光光斑扫描的方向是趋于已淬火区域,所以已淬火区域的残留温度会对淬火区域的基温有影响,从而使得激光淬火路径末端区域的淬火温度高。研究为利用Abaqus软件对圆柱圆周表面激光淬火温度场形成仿真分析提供了指导,对圆柱圆周表面激光淬火工艺应用于实际生产有很大的帮助。

激光淬火工艺是一种新型的热处理加工工艺。为了提高激光淬火质量,本研究对轴承钢GCr15试件进行激光淬火实验。在实验中分别改变激光淬火主要工艺参数——光斑大小以及激光束扫描速度等,测量淬火后淬火区域表面硬度,以分析激光淬火工艺参数对试件表面硬度的影响。在此基础上采用正交试验的方法对激光淬火工艺参数进行优化。结果表明,采用优化后的工艺参数可以得到较高的淬火硬度。本研究为实验确定较佳激光淬火工艺参数提供了指导。

采用较大光斑的激光束对65Mn弹簧钢表面进行淬火。通过金相显微镜、显微硬度计等实验仪器研究65Mn弹簧钢在经过激光淬火后显微组织和显微硬度的变化。实验结果表明经过激光淬火之后,65Mn弹簧钢表面出现一层显微硬化层,其显微组织主要有大量细小的针状马氏体和弥散的碳化物;硬化层深度约为300μm,硬化层硬度为772.5~978.5HV0.2,约为基体的4.2~5.4倍。

气缸套是内燃机燃烧室的主要组成部分,在高温高压的条件下,能承受活塞和活塞环的高速滑动摩擦。本文在综合分析了国内外激光加工技术的基础上,提出了对传统发动机气缸套进行激光网格状淬火设计。这样就完成了工件表面的相变硬化。提高了发动机气缸套硬度,也提高了耐磨损度和寿命,能创造良好的社会效益和经济效益。

针对05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机末级叶片材料，研究激光淬火后组织变化，确认硬化层深及沿层深残余应力分布。结果表明，激光淬火后组织明显细化，晶粒度能达到6～7级，硬化层深度大于2mm，硬化层内两个方向都为残余压应力，压应力层为2mm左右。

汽轮机末级叶片常用马氏体沉淀硬化型不锈钢17-4PH进行激光淬火强化处理,对强化处理后合金的动电位极化曲线进行了研究,研究了其耐水蚀性能的机理。结果表明,激光淬火后的17-4PH有明显的钝化区,滞后环面积及相对环面积,淬硬层的数值都比基体的小,不锈钢的点蚀敏感性大大降低,不锈钢的耐点蚀性能得到明显提高。