高速钢因高硬度和耐磨性被广泛的作为轧辊、模具、切削工具的材料。本文基于高熵（中熵）合金的成分设计思路,在传统M2（W6Mo5Cr4V2）高速钢成分基础上联合添加Co、Ni、Cu、Al、Ti等合金元素,研究了多组元成分和制备方法（宽带激光熔覆及粉床厚度、电弧炉熔炼）对中熵高速钢组织和性能的影响。首先,采用宽带激光熔覆制备了含Fe量为83、76、69、62 wt.%的C_0.95Mo₅W₆Fe_x（Cr VCo Ni Cu Al）_88.05-x中熵高速钢涂层。研究发现,四种成分涂层凝固组织与传统高速钢相似,均为马氏体、残余奥氏体、MC和M₂C碳化物。随着铁含量减少及合金体系熵效应增加,涂层中残余奥氏体含量逐渐增多,碳化物类型由M₂C向MC转变。含铁62 wt.%涂层中碳化物含量明显较多,其它三组成分中碳化物总含量相差不明显。经530℃三次回火后除含铁62 wt.%涂层尚存有大量残余奥氏体之外,其它三组成分涂层中残余奥氏体均完全转变为马氏体。但从碳化物形态看,含铁83 wt.%涂层中碳化物为层片状、呈明显的网状大块分布,而含铁76 wt.%和69 wt.%涂层中碳化物虽然仍呈网状分布,但尺寸明显细小,形态转变为短棒状,分布相对更弥散,未见明显的层片状。涂层最大回火硬度随铁含量降低依次为821、842、787和680 HV_0.5,止裂性逐渐变好。可见,铁含量大于69 wt.%的三组成分涂层硬度均略高或接近传统M2高速钢800 HV以上的硬度。抗氧化性能研究表明不同成分涂层抗氧化性能受到合金元素含量和马氏体、奥氏体相对含量两种因素综合控制。耐高温氧化性能从高到低的顺序为:Fe含量76 wt.%最优,略高于铁含量83 wt.%和69 wt.%成分涂层,含铁62 wt.%涂层因残余奥氏体含量高而不耐氧化,抗氧化性能明显较差。综合涂层硬度、止裂性和抗氧化性可知Fe含量76 wt.%涂层性能最优。其次,研究了粉床厚度对C_0.95Mo₅W₆Fe₇₆（Cr VCo Ni Cu Al Ti）_12.05含铁76 wt.%中熵高速钢涂层的影响,研究发现,粉床厚度的减小会导致熔池凝固速度增加,可改变厚中熵涂层中网状碳化物生长形态,获得明显弥散均匀的碳化物分布。相同激光工艺条件下制备的厚薄涂层（2.5mm和1.0mm）最大回火硬度分别为845 HV_0.5和833 HV_0.5,但中熵高速钢薄涂层由于碳化物分布更加弥散,具有明显优异的止裂性。进一步研究了C、Al含量对中熵高速钢薄涂层的影响。结果表明,C含量增至1.10 wt.%时涂层硬度增加至853HV_0.5,且碳化物仍能保持弥散均匀分布。薄涂层中大原子Al含量增加至2.5倍后碳化物仍能保持弥散分布,但Al含量增加后硬度没有增加,反而略有降低。最后,为了拓展中熵高速钢的应用领域,采用真空电弧炉熔炼技术制备含Fe量为83、76、69、62 wt.%的块体C_0.95Mo₅W₆Fe_x（Cr VCo Ni Cu Al）_88.05-x中熵高速钢。研究表明,真空熔炼块体中熵高速钢凝固组织仍主要为马氏体、残余奥氏体、MC、M₂C和M₆C碳化物等。与激光快速凝固制备相同成分中熵高速钢相比,出现了少量粗大M₆C碳化物。三次回火后最大硬度随铁含量降低分别为825、841、816、761 HV_0.5,与相同熔炼条件制备的M2高速钢最佳热处理后回火硬度826HV_0.5差别不大。硬度变化规律和激光快速凝固中熵高速钢涂层一致,都是铁含量为76wt.%时性能最佳。此外,研究发现含铁76 wt.%成分的C_0.95Mo₅W₆Fe₇₆（Cr VCo Ni Cu Al）_12.05中熵高速钢在1210℃淬火处理后网状碳化物发生了断裂和球化,实现了碳化物的均匀弥散分布,这是以往传统成分高速钢中较少报道过的现象。初步分析认为是由于中熵高速钢熵效应促进了MC和M₂C组成的网状碳化物在高温加热过程中的部分熔解和断裂。中熵高速钢高温淬火过程中碳化物的溶解,为避免传统高速钢中形成对韧性不利的网状碳化物提供了新的途径。