摘要：目的研究激光辅助氮化过程中，氮化层的开裂行为。方法利用CO，激光辅助氮化的方法在钛合金表面制备氮化钛涂层，观察氮化层的宏观、微观形貌，分析组织结构特征，测定氮化层残余应力，研究基体厚度、激光扫描工艺参数对氮化层表面形貌和裂纹情况的影响。结果钛合金经单道或多道激光氮化后。表面形成非均匀氮化钛层，其显微结构为沿主干轴交叉生长的枝状晶组织，存在数量和尺寸不等的显微裂纹。较薄试样经单道激光氮化后．表面呈现较低的残余压应力状态，较厚试样则以拉应力为主；试样经多道激光氮化后，整个氮化区表面均呈现残余压应力状态。结论枝状氮化层与基体组织高度结合，不易脱落，但受基体约束作用，氮化层内的拉伸热应力导致其冷却过程中形成微裂纹。随着试样厚度和氮化面积的增加，较高的热应力使得裂纹密度和裂纹尺寸增加，严重影响氮化层的质量。残余应力是热应力和相变应力叠加的结果，对于多道激光氮化工艺而言，大面积氮化使得相变压应力增加，同时后热效应使得热应力降低．最终呈现出残余压应力状态。

关键词：激光氮化 显微组织 裂纹 应力 

单位：燕山大学.秦皇岛066004 华东理工大学 上海200237