齒輪激光熱處理的金相組織如下：

1)低碳鋼，如20鋼，采用常規淬火熱處理方法很難淬硬。經激光淬火熱處理后，硬化層深度可達0.45mm左右，表層硬度達420～465HV，激光淬火層組織為板條馬氏體，過渡區為馬氏體+細化鐵素體。

2)中碳鋼，如45鋼（調質后），激光淬火層組織以細化板條馬氏體為主，過渡區為馬氏體+托氏體的混合物，表面硬度為650～800HV。

3)合金結構鋼、中碳合金結構鋼，如40Cr、40CrNiMo等，第一層表層為完全淬硬層，由馬氏體+殘留奧氏體組成；第二層過渡層為馬氏體+α基體上分布著回火析出的碳化物混合組織；第三層為高溫回火區，由回火索氏體組成。硬化層硬度為670～780HV。

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