重载化是铁路运输发展方向之一，重载铁路的主要特点是大轴重和大运输量。重载铁路技术的不断发展，为现代社会进步做出重要贡献，但重载铁路系统中的一些问题也逐渐暴露出来，而轮轨的磨损就是其中最重要的问题之一。激光熔覆作为先进的表面处理方法，许多轮轨研究学者已经将其应用于轮轨材料表面处理，通过激光熔覆技术对重载轮轨材料表面进行处理，使重载轮轨的磨损有所减缓，这不仅能够提高铁路运输安全性同时又可以减少铁路运输成本。　　论文所用激光熔覆材料是Fe基合金粉末，以及添加0.4％、1.2％、2％氧化镧后的Fe基合金粉末，所用设备为CO2激光器(TR-3000)，对车轮和钢轨试样表面激光熔覆处理后，分别获得具有四种Fe基合金激光熔覆涂层的轮轨试样，通过维氏硬度仪测量激光熔覆涂层的硬度、使用扫描电子显微镜观察熔覆层微观组织结构、元素分布及利用X射线衍射仪分析熔覆层物相组成等。在干态下和油润滑条件下，利用MMS-2A滚动磨损试验机分别研究了激光熔覆处理轮轨试样的磨损性能及滚动接触疲劳性能，使用测量分析设备如维氏硬度仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及光学显微镜等，对轮轨试样的磨损与损伤进行了分析。　　所得出的主要结论如下:　　1、轮轨试样的激光熔覆层组织均匀致密，未发现明显的气孔、裂纹，熔覆组织主要有两种，分别是晶组织和枝晶组织;结合区附近主要为粗大柱状晶组织，中部至表层出现胞状晶、树枝晶;主要组成相为(Fe，Ni)和Cr7C3;激光熔覆Fe基处理使轮轨试样表面硬度得到较大提高;氧化镧的加入，改变晶界的结构，降低晶界张力和促使晶粒长大的驱动力，使晶粒发生细化，从而使组织更加均匀，共晶组织结构明显细化并且弥散度增大。　　2、轮轨试样进行Fe基熔覆处理后，枝晶组织具有较好的韧性，网状共晶组织具有较高硬度，二者相互作用，形成了特殊结构，使熔覆试样具有极高的表面硬度，同时具有较好的韧性，其抗磨损性能明显增强，磨损率分别降低了32％和42％，有效地减缓了试样的表面损伤、表层塑性变形及裂纹的扩展，Fe基熔覆处理使轮轨试样的磨损机制发生变化，由为疲劳磨损变为了轻微疲劳和轻微粘着磨损。　　3、添加氧化镧后，氧化镧在晶界处偏聚，阻碍晶粒长大，使晶界得到强化，促使晶粒之间的滑移容易传递，有利于表层组织中微裂纹顶部的应力松弛，增大裂纹扩展的阻力，使材料的磨损降低，1.2％氧化镧对激光熔覆车轮和钢轨试样的强化作用最好，磨损率分别降低约为46％和76％，且抵抗表层裂纹出现及扩展的能力最好。　　4、在油润滑条件下激光熔覆处理后轮轨试样的表面损伤轻微，试样的抗疲劳剥离性能明显提高;添加氧化镧后晶界杂质减少，熔覆层组织得到改善，晶粒不易碎裂，共晶组织细化弥散度增大，材料韧性增强，试样表面剥离损伤进一步减轻，其中添加1.2％氧化镧后，试样的滚动接触疲劳性能最好。