井下工具的疲劳给油田生产带来严重的经济损失,如何提高其疲劳性能是一项亟待解决的问题。激光表面淬火是近年来新兴的一项表面处理技术,无论是其理论研究发展或实际生产应用,都已经较为成熟。激光表面淬火使金属表面迅速加热至相变点以上,金属组织奥氏体化,而后随着材料的自身冷却,奥氏体迅速转变为马氏体。在这整个过程中,材料心部组织不变,因此得到了心部韧性好而表面硬度较高的组织。国内外生产已经将激光表面淬火用于航天、汽车、冶金、磨具、机械生产等各行业,一些石油工具也用激光淬火来优化其性能。激光淬火技术应用广泛,然而影响激光淬火质量的工艺参数有多个,若想要得到预期的强化效果,应对各种工艺参数的影响规律进行具体的研究。本文研究了激光淬火对某井下工具用钢的疲劳性能的影响规律。激光淬火处理的工艺参数主要包括激光功率P、扫描速度v和光斑大小D等。本文根据实际调研情况,具体研究了激光功率和扫描速度对材料疲劳性能的影响。文中采用CO2激光器对旋转弯曲疲劳试样进行激光淬火处理,而后在PQ-6旋转弯曲疲劳试验机上进行疲劳实验；按照数理统计方法对疲劳实验结果进行分析,对比不同激光淬火工艺参数处理的试样与原始试样S-N曲线的差异；利用扫描电子显微镜对疲劳试样的断口进行分析,对比不同工艺试样疲劳裂纹源区、扩展区和瞬断区的差异；利用金相显微镜和显微硬度分析仪确定淬硬层组织及其厚度。实验发现,激光淬火功率对材料的疲劳性能的影响较大,淬火功率过低,材料表面达不到强化效果,功率太高,淬火层厚度太厚,反倒使得疲劳极限降低,因此在实际操作中要选择使淬硬层厚度在1.5mm左右的功率；在同样功率下,不同扫描速度对激光淬火材料的疲劳性能影响较小,淬硬层厚度随着扫描速度的增加略有减小。