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多数金属材料在工程应用过程中,表面易出现磨损、腐蚀等破坏,在一定程度上限制了材料的使用条件和范围,并缩短了其使用寿命。激光熔覆技术可通过添加特定成分的合金粉末,采用大功率光纤激光器结合同轴或测轴送粉方式,在金属材料表面获得多道搭接熔覆层,以提高金属材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能,受到国内外学者的广泛重视。本文以45#钢作为基体,在Ni45粉末中分别添加质量分数为0%、10%、20%、30%、40%和50%的高碳铬铁粉作为熔覆粉末,通过优化工艺参数制备6种激光熔覆涂层。采用显微硬度计、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、摩擦磨损试验机、电化学工作站等测试设备对熔覆层横截面的显微硬度、组织结构、物相组成、耐磨耐蚀性能进行测试。主要研究成果如下:采用不同工艺参数进行Ni45粉末激光熔覆,对所得涂层进行硬度、稀释率、厚度、搭接率等测试,结果表明,在功率为2000 W,熔覆速度为6 mm/s,送粉率为14 g/min,涂层硬度最高可达386.1 HV,稀释率为19.4%,涂层厚度在0.48 mm,显微组织均匀细小。搭接率为35%时,涂层最为平整,因此确定上述参数为后期进行添加高碳铬铁粉激光熔覆实验的最佳参数。采用最佳实验参数进行多道搭接制备掺入不同比例的高碳铬铁粉熔覆层,所得熔覆层与基体之间是冶金结合,结合强度高。熔覆层组织由界面至顶部以平面晶→胞状晶→柱状树枝晶→细小树枝晶→细小等轴晶顺序进行生长。主要物相有γ-Ni固溶体、Cr23C6、CrB。随着高碳铬铁含量的增加,熔覆层硬度值也逐渐升高,当添加含量为30%时,平均硬度达到峰值约为483 HV,而未添加的熔覆层平均硬度仅为384 HV,约是其1.26倍,更是基体硬度（190 HV）的2.54倍。此时晶粒组织也最为细小,表明一定量的高碳铬铁可以细化晶粒,增加硬度。继续添加高碳铬铁则硬度值几乎不再上升,晶粒开始粗化。通过TEM分析可知,熔覆层中析出硬质相颗粒主要为Cr23C6,显微硬度值约1650 HV,在一定程度上提高了熔覆层硬度。制备出的Ni45+高碳铬铁熔覆层耐磨性能优良,高碳铬铁添加量为30%时,磨痕粗糙度、磨痕深度最小,熔覆层失重最少为2.1 mg,纯Ni45熔覆层失重为6.1 mg,因此失重量约为Ni45熔覆层的34.4%,即耐磨性比Ni45熔覆层增加了约2.9倍。但是当继续增加高碳铬铁含量时,失重量反而增加,说明并非高碳铬铁的含量越多越好,而是存在一个最佳值,在本实验下,最佳添加量就是30%。通过电化学测试可知添加30%高碳铬铁时所得熔覆层耐蚀性最佳,具有最低的腐蚀电流密度（2.03E-7 A/cm2）;盐雾试验测试结果表明30%添加量的熔覆层被腐蚀的面积最小,其腐蚀速率为0.2 mg·dm-2 h-1,低于Ni45熔覆层的腐蚀速率(0.5 mg·dm-2 h-1)。