在实际生产中,机械零部件的失效与其表面密切相关。从材料的内在属性出发,改善金属表面性能方面不足的最佳途径是对其进行表面改性处理。而激光技术作为一种新的表面处理技术,与传统表面处理技术相比具有很多优点,激光功率密度大,用激光束强化金属加热速度快,基体自冷速度高；输入热量少,工件处理后的热变形很小；高熵合金是近年来兴起的一种新型合金材料,它的最大特点是突破了传统合金只以一种或两种金属元素为主的设计框架,多主元高熵合金是以五种或者五种以上主要元素按等摩尔比或近等摩尔比组合而成具有金属特性的材料,晶体结构倾向于形成简单体心或简单面心结构的固溶体而非金属间化合物,使高熵合金的性能比传统合金具有较大优势。本文通过优化激光参数,利用Nd:YAG脉冲固体激光器,通过激光表面改性技术在低碳钢和H13钢表面分别激光合金化和激光熔覆高熵合金涂层。主要利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪和高温高速磨损试验机等设备对激光合金化层和熔覆层的显微组织、截面成分、物相、显微硬度以及耐磨性能等进行了分析研究。实验得到了优化后的多道搭接工艺参数,低碳钢激光合金化：电流275A、扫描速度5.5mm/s、离焦量-14mm；低碳钢和H13钢激光熔覆：电流275A、扫描速度3mm/s、离焦量-14mm。在低碳钢和H13钢表面得到了组织性能较好的高熵合金涂层,涂层组织致密,有少量裂纹等缺陷,与基体形成了较好的结合。合金化层和熔覆层具有典型的激光快速凝固组织特征。低碳钢激光合金化层组织为平面晶、胞状晶和树枝晶的混合结构；合金化层与基体界面结合处为平面晶,合金化层底部及中部多为垂直于结合面生长的胞状晶和树枝晶,多表现为“带”状组织,合金化层表层为方向紊乱的树枝晶；低碳钢激光熔覆层组织主要为细小的树枝晶组织；H13钢激光熔覆层组织同样为平面晶、胞状晶和树枝晶的混合结构；熔覆层与基体界面结合处为平面晶,熔覆层底部及中部多为垂直于结合面生长的胞状晶和树枝晶,熔覆层表层为方向紊乱的树枝晶。低碳钢激光合金化层组织主要Fe基体和Cr7C3组成,Cr7C3的存在是使合金化层硬度得到明显提高的主要原因,合金化层硬度最高达650HV,约是低碳钢基体硬度(165HV)的4倍；低碳钢和H13钢激光熔覆层组织主要由具有BCC和FCC结构的固溶体组成,细晶强化和固溶强化是熔覆层硬度提高的主要原因,低碳钢和H13钢熔覆层硬度分别最高达639HV和476HV,分别是低碳钢基体硬度(165HV)和H13钢基体硬度(240HV)的4倍和2倍。高温磨损试验结果表明合金化层和熔覆层的耐磨性相比于基体都得到了很大提高,转数为4000转(16min)时,低碳钢基体的失重分别是合金化层和熔覆层的2.0倍和2.7倍,H13钢基体的失重是熔覆层的3.0倍；转数为8000转(32min)时,低碳钢基体的失重分别是合金化层和熔覆层的1.60倍和1.65倍,H13钢基体的失重是熔覆层的1.90倍。低碳钢和H13钢基体的磨损机制主要是粘着磨损,合金化层和熔覆层的磨损机制主要是磨粒磨损,Cr7C3硬质碳化物颗粒和固溶体的形成分别是合金化层和熔覆层耐磨性提高的主要原因。