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目前国内柴油机多使用缸套激光淬火技术，缸套精度要求高、加工复杂、生产成本高。而柴油机缸体的激光淬火可以节省加工时间，简化工序流程，提高工作效率，能保证较高的经济效益，对实际生产具有非常重大的意义，是高性能柴油发动机加工的一种趋势。本文为满足柴油机缸体内壁强化生产线的要求，全方位研究了灰铁缸体激光淬火。试验选择ZnO、Al2O3、SiO2和稀土超细粉末等对红外光吸收率高的材料，使用傅立叶变换显微红外/拉曼光谱仪测量涂料对10.6μm波长CO2激光的红外透过率。通过“单纯形格子点设计”设计试验方案，并利用横流CO2激光器进行淬火试验，通过回归计算和激光淬火试验验证，获得了高效激光淬火涂料骨料的比例为ZnO：Al2O3：SiO2=5.24wt.%：61.32wt.%：32.44wt.%外加1wt.%的稀土。在淬火效果相当的情况下自制优化后的涂料比商用吸光涂料吸收效率提高11.11%。研究了激光淬火光斑直径、扫描速度、功率等单因素对HT250对激光的吸收效率的影响。淬火光斑直径确定为3mm、4.5mm、6mm三种，扫描速度为15mm/s、20mm/s、25mm/s三种。功率起主要作用，其他条件不变的情况下，功率越大、层深越大。使用XJL-03型光学显微镜（OM）和JSM-5610LV型扫描电子显微镜（SEM）对其淬火区域进行组织和形貌观察。物相分析采用的是Philips X’ Pert PRO X射线衍射仪。HT250材料在激光淬火后，表层为残余奥氏体+马氏体+Fe3C，残余奥氏体的形成是由于基材中含有高碳含量和Cu、Mn等奥氏体稳定元素导致。HT250材料激光表面网纹淬火摩擦磨损性能由MM200型试环-试块磨损试验机进行测定。采用四因素、三水平进行正交试验设计。经淬火后，而残余奥氏体则决定了试样的耐磨性，少量的残余奥氏体可以提高材料的耐磨性，然而残余奥氏体的增加则会降低试样的耐磨性。残余奥氏体的形成是导致基材表层硬度下降的原因。在缸体上进行激光网纹淬火的网纹角为30°，淬火光斑直径为3mm，扫描速度为20mm/s，淬火功率为1100W。通过计算，对三台柴机油进行淬火的淬火面积分别为33.63%、41.66%和50.17%。珩磨后沟纹深度和粗糙度都非常低，珩磨中损失的硬化层相对淬火层深非常小，单个缸孔的珩磨节拍为1.5分钟。经过200小时全速全负荷可靠性试验后缸径检测，缸孔孔径的变化很小，说明经网纹淬火后，缸孔的耐磨性很高，能保证长时间运行后还具有足够的硬化层。