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采用5kW横流CO2激光器对45钢表面进行了多次激光相变硬化,并对硬化区进行了X射线衍射谱分析、光学显微分析和硬度测试。结果表明:激光相变硬化区主要由马氏体、少量残余奥氏体组成,随着扫描次数的增多,组织进一步细化、弥散,缺陷密度更高,奥氏体的形核更容易,长大速度更快,临界硬化温度更低,导致硬化层深度增加,硬度提高。