自从数控技术出现的中间2.0世纪，它取得了巨大的进步。 为了满足更高的加工技术要求，数控机床的转速已经达到每分钟几十万转。 数控机床的高功率和高转速给主轴的设计和生产带来了新的问题。 传统的高频淬火、主轴整体淬火、局部渗碳等方法只能满足10000 r / min的转速要求，但是现在数控机床主轴的转速已经提高了几十倍. 由于生产周期长、设备要求高、功耗高、环保、工件变形大等限制，传统方法不能满足机床主轴转速高的要求。 因此，寻找一种新的机床主轴表面热处理方法已成为一个重要的课题。

 与传统的热处理方法相比，激光热处理可以满足上述数控机床主轴的新要求。 以普通主轴材料40cr为实验材料，研究激光处理对其组织和性能的影响。

 实验材料和方法

 电主轴的材料为40cr，经过淬火和回火，主轴的转速为8 - 100，000 rpm。 最后，轴承及其主表面的性能要求为52 ~ 56 HRC，σb = 980 MPa，σs = 780 MPa，δs≥9 %，ψ> 45 %，a > 7j mm - 2.  随机附着4个φ80 mm×20 mm的试样，两端光滑。

 普通钢材为10. 6 μm波长激光的吸收率非常低，只有大约30 %. 因此，在CO2激光器实际用于热处理之前，分别在主轴和样品上涂覆一层特殊涂层，以增加其对激光的吸收。

  5kw CO2横流激光器对样品进行激光热处理. 其输出功率( p )为1800 ~ 20000 w，扫描速度为5 mm / s，机床转速为30r / min，扫描宽度为2 ~ 3. 5毫米。

 在HV - 150 a显微硬度测试仪上测试表面硬化层的显微硬度. 通过光学显微镜( om )观察样品的金相结构，并测量硬化层的深度和宽度。

3 结论

 ( 1 )激光热处理后，硬化层可获得极细的马氏体组织。

 ( 2 )激光淬火后机床主轴可获得较高硬度；磨损质量损失小于正常淬火的40cr钢。 改变功率和扫描速度对硬化层的宽度和深度有很大影响。