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铁素体/马氏体钢（F/M）由于具有抗辐照、耐腐蚀、力学性能优良等优点,被认为是铅冷快堆燃料包壳的主要候选结构材料。但现有的F/M钢仍存在表面硬度低和耐磨性差等问题,如在流动的铅铋共晶（LBE）冷却剂中长时间暴露后,表面会发生显著的腐蚀和磨损。为提升F/M钢的表面性能,本课题对典型F/M板材表面进行了激光重熔和激光熔覆FeCrAl基复合涂层。随后联合运用电子通道衬度（electron channeling contrast,ECC）和二次电子成像、电子背散射衍射（electron backscatter diffraction,EBSD）、能谱（energy dispersive spectrometry,EDS）分析,以及维氏硬度计和摩擦磨损实验仪对激光处理前后样品的微观组织、硬度和耐磨损性能进行系统的表征和分析。主要研究结论如下:（1）F/M钢经200W、100W激光重熔处理后,均产生了两个微观组织特征显著不同的区域:重熔区（remelting zone,RZ）,由细小板条马氏体以及较粗大的块状δ铁素体共同组成;热影响区（heated affected zone,HAZ）,主要由板条马氏体组成。这些区域马氏体相变过程中均遵循了K-S和N-W取向关系,产生了特定的取向差特征和较杂乱的晶体取向。100W重熔样品RZ和HAZ的硬度分别为385±17 HV和408±61 HV,200W重熔样品RZ和HAZ的硬度分别为364±7 HV和442±44 HV,均明显高于基体（267±3 HV）。RZ硬度的增加主要与马氏体相变产生的晶粒细化和非均匀组织产生的背应力有关,而HAZ硬度的增加可归因于马氏体相变产生的晶粒细化和大量小角度晶界的产生有关。两样品均主要为磨粒磨损机制,并伴有氧化磨损机制。100W和200W样品的磨损率分别为1.7×10-4mm~3N-1m-1和2.6×10-4mm~3N-1m-1,远低于F/M钢基体的磨损率(3.3×10-4mm~3N-1m-1),这表明激光重熔使F/M钢的耐磨性能获得明显提升。（2）利用激光熔覆技术在F/M钢表面成功地制备出了冶金结合良好的三种FeCrAl基氧化物涂层,即FeCrAl/Al2O3、FeCrAl/Y2O3和FeCrAl/Al2O3-Y2O3涂层,涂层厚度分别约为130μm,110μm和130μm。三种涂层样品均产生了两个微观组织特征显著不同的区域:熔覆区（cladding zone,CZ）,由柱状晶铁素体组成,其中弥散分布着大量的第二相颗粒;热影响区（HAZ）,主要由板条马氏体组成。FeCrAl/Al2O3涂层的显微硬度约为367±9 HV,磨损率为2.5×10-4mm~3·N-1·m-1,主要为粘着磨损机制,并伴有氧化磨损和磨粒磨损机制;FeCrAl/Y2O3涂层的显微硬度约为381±8 HV,磨损率为1.1×10-4mm~3·N-1·m-1,其主要为磨粒磨损机制,并伴有氧化磨损;FeCrAl/Al2O3-Y2O3涂层的显微硬度约为326±15 HV,磨损率为1.4×10-4mm~3·N-1·m-1,其主要为氧化磨损机制和磨粒磨损机制。（3）利用脉冲激光熔覆技术在F/M钢表面上成功制备了两种FeCrAl基碳化物涂层（FeCrAl/Si C和FeCrAl/Ti C）,涂层厚度分别约为120μm和140μm。而FeCrAl/Ti C样品中的CZ是由细小的等轴晶组成,树枝状第二相沿晶界分布,晶粒内部也分布着颗粒状第二相。FeCrAl/Si C样品中的CZ由柱状铁素体组成,晶粒内部均匀分布着大量的网状和颗粒状第二相。FeCrAl/Ti C涂层的显微硬度约为349±21 HV,磨损率为1.1×10-4mm~3·N-1·m-1,其磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损。FeCrAl/Si C涂层的显微硬度约为473±38 HV,磨损率为1.2×10-5mm~3·N-1·m-1,其磨损机理主要为磨粒磨损。最终结果表明,100W和200W激光重熔处理后的F/M钢微观组织十分相似,在性能方面,100W重熔样品的硬度和耐磨损性能均明显高于200W重熔样品。而五种涂层都以铁素体相为主,且均形成了金属间化合物。在性能方面,FeCrAl/Si C涂层的硬度值最大,约为470HV,同时其磨损率也最低,比F/M钢基体低近1个数量级。