激光热处理技术出现以后,国内外学者在利用激光技术提高金属零部件表面质量方面做了大量研究,使激光表面处理技术获得非常成熟的应用。灰铸铁因具有减振性能和良好的铸造加工性能被广泛应用于机床导轨,作为机床运动的基准部件,导轨耐磨性对机床的加工精度和工作寿命有着很大的影响。为了提高机床铸铁导轨表面耐磨性和抗擦伤能力,保证机床的加工精度,延长机床的使用寿命,传统热处理技术已不能满足机床的进一步发展,因此,研究新工艺提高机床导轨耐磨性和使用寿命开始显得尤为重要。本文针对传统高频感应淬火条件下机床导轨变形大、淬火不均等缺陷,将激光表面淬火技术应用于机床导轨,并进行耐磨性试验研究,对比分析传统高频感应淬火机床导轨试样,最终获得了一些有价值的结论。论文采用横流CO₂激光器对机床用灰铸铁HT250导轨试样进行了激光表面淬火试验,分析了激光淬火HT250导轨试样的硬化带表面形貌、硬化层硬度、微观组织和硬化均匀性等,初步确定了相应工艺条件下的最佳工艺参数;通过与高频感应淬火导轨试样进行对比分析,发现激光表面淬火灰铸铁HT250导轨试样相变硬化区内的马氏体组织和石墨颗粒都比较细小,分布相对均匀;硬化层深度较浅,但表面硬度稍高。对灰铸铁HT250导轨试样进行摩擦磨损试验,相同条件下,激光表面淬火试样的耐磨性能显著提高,约为高频感应淬火试样的2倍左右,分析淬火试样的表面磨损形貌和摩擦系数,发现激光表面淬火导轨试样的摩擦磨损机制以磨粒磨损为主。