本文在综合分析了激光相变强化处理技术的发展、特点、激光与材料之间的相互作用和工艺过程的基础上，提出了激光相变强化技术的应用存在着工艺的重复性和可移植性较差的问题，特别是4Cr13不锈钢无法利用常规方法进行预处理。为此，本文重点研究了4Cr13不锈钢预处理的工艺方法和配方、添加剂的作用和影响、氧化膜的性能，以及单道激光相变强化技术和整体强化技术，并通过组织结构的分析探讨了强化的机理。还在产品模拟件上进行了工艺验证。得到了以下研究成果： (1)采用铬酐—硫酸体系或者重铬酸盐并用熔融氧化工艺法，都能够成功地对4Cr13不锈钢进行激光相变强化前的预处理。在铬酐—硫酸体系的配方中，GW—1复合添加剂可显著提高预处理的速度，改善氧化膜的致密性、结合强度和外观均匀性，同时还对黑化液具有稳定作用。 (2)获得的黑色氧化膜致密、均匀，耐腐蚀性能、与基体的结合力和耐磨性能都达到了吸光表层的要求，完全满足激光表面强化工艺的需要，使材料对激光吸收率大大提高。 (3)当采用获得的最佳工艺参数时，可使阀芯φ10mm×8mm摩擦部分表面获得均匀的强化层，强化层深度约0.62mm—0.86mm，硬度为41.3HRC—44HRC，满足阀芯的设计使用要求。 (4)激光表面强化组织共分三层，强化层晶粒细小，组织为隐针高碳马氏体，亚结构有较高密度的位错，对阀芯的耐磨性和使用寿命的提高有极大的促进作用。 代毅：4Q13 37sc＄N阀芯剜优相变强化技术研究 （5）激光相变强化工艺参数的硬化层特性影响较大，在产品应用之前必须进行工艺验证。组织的显著细化、高碳马氏体的形成、内部位错的大量增殖是获得强化区高硬度的主要原因。