张剑平，蒋克全，罗军明

(1.南昌航空大学 材料科学与工程学院，江西 南昌 330063；2.中国航空工业昌河飞机工业(集团)有限责任公司，江西 景德镇 333002)

激光强化热处理也称为激光相变硬化处理或激光淬火，其原理是利用高能密度的激光束快速扫射工件待处理部位，工件在瞬间将吸收的激光能转为热能而使工件局部温度快速上升到奥氏体化温度，在激光扫射停止后，因急冷而使奥氏体发生马氏体相变，实现工件的自冷淬火。激光相变硬化后的硬度高于普通淬火[1-3]。因此激光热处理在工业上金属构件硬化方面得到了广泛应用[4-6]。

CrWMn是冷作模具钢，经常规淬火热处理后其硬度一般在59～61 HRC左右，耐磨性较差，使用寿命较低[7-8]。目前，用于钛合金孔冷挤压强化棒，一般要求热处理后硬度为63～66 HRC，然而CrWMn冷作模具钢现有热处理工艺难于满足该要求。

本文采用激光相变硬化热处理技术对CrWMn合金进行激光表面热处理，以期获得所需的硬度和耐磨性。研究激光淬火工艺(激光功率、扫描速度等)对硬化层显微组织、结构和深度的影响规律，探讨CrWMn钢激光淬火的硬化机制，为CrWMn钢激光淬火应用奠定坚实基础。

1 实验过程和方法

基体材料为CrWMn冷作模具钢，其主要化学成分见表1。

表1 CrWMn钢主要化学成分(质量分数，%)

为了获得良好的机械性能，先对试样进行真空淬火和回火处理，作为其表面激光热处理的预处理。真空淬火炉型号为ZC2-65，回火炉型号为SX-2.5-10，工艺参数为：830 ℃× 60 min 淬火+200 ℃×3 h 火空冷，预处理后试样硬度为60～62 HRC。……