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应用5kW连续C02激光器对正火态45#钢表面进行激光相变硬化处理，采用金相显微镜和显微硬度计进行显微组织分析及硬度测试。结果表明，激光相变硬化后的剖面组织可分为完全淬硬区（马氏体）、不完全淬硬区（马氏体、铁素体和珠光体）、高温回火区（回火索氏体）。激光相变硬化处理明显提高了正火态45#钢的硬度。当激光功率一定时，随扫描速度的增加，淬硬层深度逐渐降低，且在v=400mm／min和v=1000mm／min时表面硬度分别出现峰值。