激光淬火小百科：淬火可應用在哪些行業？
作者：
來源：
天弘激光
發布時間：
2021/10/28
【摘要】：
淬 （cuì）：：淬火，淬礪，淬勉。
淬（cuì）火：把燒紅了的鑄件往水或油或其他液體里一浸立刻取出來，用以提高合金的硬度和強度。
具體是指對于金屬材料加工、金屬熱處理，把加熱到一定程度的熱工件蘸一下介質，以達到要求，因此又被過去的工匠形象的稱為蘸火，淬火工藝應用很廣，讀法也隨之流傳開來。它與退火、正火、回火一起是整體熱處理中的四種基本工藝。
為什么要淬火
淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
具體來說，將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。
配合回火步驟，可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合機械性能）從而滿足不同的使用要求。淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，例如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件，常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。
為滿足各種零件千差萬別的技術要求，發展了各種淬火工藝。如，按接受處理的部位，有整體、局部淬火和表面淬火；按加熱時相變是否完全，有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼，該法又稱亞臨界淬火)；按冷卻時相變的內容，有分級淬火，等溫淬火和欠速淬火等。
激光淬火原理
傳統的淬火工藝都很多種，并且離不開淬冷介質。激光淬火作為一種表面處理技術，是一種全新的淬火方式。
從原理上來講，激光淬火是利用高能激光束作為熱源，經過激光發生器產生激光和外光路傳輸和聚焦，形成能量密度很高的光束，實現金屬基材表面的熱處理工藝。通過將材料表面加熱到相變點以上，隨著材料自身冷卻，奧氏體轉變為馬氏體，從而使材料表面硬化的淬火技術。
激光淬火優勢
與常規火焰表面淬火、中高頻表面淬火等傳統的淬火方式相比，激光淬火具備很多優勢。
1） 激光淬火，加熱與冷卻速度快，工藝周期短，不需要外部淬冷介質，高效清潔無污染；
2）瞬間局部加熱，工件變形小，工作環境潔凈，處理后不需要其他精加工，且被處理工件尺寸不受熱處理設備尺寸的限制；
3）硬度高，激光淬火硬度高于常規淬火硬度，比常規淬火工藝硬度高5-20%。同時，硬化深度可控，可實現大面積激光熱處理。
4）熱影響區小，變形小，硬化層與基材結合處形成激光束對工件的熱影響區，其范圍很小，約0.3-1.0 mm。
5）激光熱處理工作距離較大，即加工頭距離工件表面的距離為100-300 mm，工藝實施方便，可進行局部淬火工藝實施，工藝實施靈活、可控性強。
6）激光淬火高效方便，可與機器人設備結合，減少人工成本。
激光淬火應用
在機械制造業中，激光淬火應用廣泛。尤其是汽車、齒輪、火箭中應用的鋼件幾乎都需要經過淬火處理從而實現表面強化，特別是在提高軋輥、導衛、齒輪、剪刃等易損件的使用壽命方面。
激光熔覆加工技術的典型應用
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