激光相变硬化又称为激光淬火。钢铁材料的激光相变硬化技术是指以高能密度的激光束照射工件表面，使其需要硬化的部位瞬间吸收光能并立即转化为热能，从而使激光作用区的温度急剧上升形成奥氏体，经随后的快速冷却，获得极细小马氏体等组织的高硬化层的一种热处理技术。

　　激光相变硬化处理技术是20世纪70年代随着大功率激光器的问世而发展起来的一项重大高新技术，激光相变硬化可在不影响材料基体性能的条件下，进步其表面的硬度和强度等性能，因此已发展成为材料表面改性的一种重要手段。激光相变硬化技术有以下一些突出优点：

　　(1)极快的加热和冷却速度。激光表面淬火时加热速度可达104～106℃/s，冷却速度可达106～108℃/s，比感应加热的工艺周期短，通常只需要0.1s即可完成淬火过程，生产效率很高。

　　(2)可实现自淬火。由于激光加热速度快，相变过程输进的总热量少，热影响区小，因而可实现自冷淬火，且不需要水或油等淬火介质，既可降低消耗，又可避免环境污染。

　　(3)表面强化效果好。激光表面淬火后可获得极细小的马氏体和碳化物组织，其硬度比常规淬火硬度高15%～30%;尤其对于铸铁件，耐磨性可进步3～4倍。激光相变硬化所获得的马氏体实质上是一种形变马氏体，比常规淬火所得到的马氏体具有更高的缺陷密度，晶粒更加细化，同时由于冷却速度极快，碳原子来不及扩散，使得马氏体含碳量极高，而且残余奥氏体也获得了极高的位错密度;另外，淬火后表层有很高的残余应力。这些显微组织特点大大了进步材料表层的硬度和疲惫强度。

　　(4)易实现表面局部及特殊部位的淬火。激光表面淬火只发生在激光照射的部位，其它部位无须进行防护。激光束可聚焦到很细，特别适合小件的局部淬火和特殊部位的淬火，例如槽壁、小孔、深孔、腔体内壁等，只要能将激光照射到位即可。由于激光淬火工艺热影响区小而工件变形少，因此它特别适合解决机械产品中外形复杂零件的表面强化题目。另外，只要工艺得当，激光淬火后表面几乎无氧化或脱碳现象，表面粗糙度也几乎不变，因而可以作为工件加工的最后工序。

　　近几十年来，激光表面淬火技术不仅在理论研究方面获得突破性进展，而且在产业应用方面也取得了长足的进步，其工艺过程可实现计算机控制和生产自动化，成为表面处理和表面工程中一个十分活跃的新兴领域。已有工作表明，对于中低碳钢采用连续激光和非表面熔化处理可以取得最好的效果;而对于高碳高合金钢，则必须严格控制激光表面热处理条件，才能确保良好的表面硬化效果。此外，为进步材料表面对激光的吸收率，通常需要对试样表面预先进行磷化处理，或在材料表面预涂一些均匀的涂层。例如，为进步4Gr13不锈钢试样表面对光的吸收率，确保所需的表面硬化层深度以及硬度的均匀性，可以采用表面氧化发黑法。