钢铁冷轧工艺中,轧辊作为轧制钢板的关键部件,在服役过程中极容易受到钢板的冲击和磨损作用,使得轧辊表面剥落及磨损,导致失效报废,因此需要在轧辊表面制备高耐磨硬质涂层提高轧辊的使用寿命,进而提高生产率,节约成本。超高速激光熔覆技术作为一种新的表面处理技术,可制备高硬度耐磨涂层,在冶金行业具有极大的优势。超高速激光熔覆的速率达到10～200m/min,在极高的加热与冷却速率下,涂层材料的凝固行为有着特殊的规律。本文基于复合材料涂层制备耐磨层,通过合理的选择粉末体系,在高搭接率高凝固速率的工艺条件下,优化工艺后获得高硬度、组织均匀的薄壁耐磨涂层,研究了不同线能量对涂层组织的影响规律,建立涂层组织与性能的相关性,揭示涂层增强机制,并与常规激光熔覆技术制备的涂层性能进行了比较。研究发现,超高速激光熔覆条件下,通过采取粉末烘干5h,基材预热200℃,熔覆后缓冷的优化措施后,可实现无裂纹X-M6V、Ni625-40%WC涂层的制备。对比分析两种涂层的宏观及微观质量、硬度大小、硬度分布均匀性以及耐磨性能,结果发现X-M6V涂层具有更优质的性能,确定以可实现原位增强的铁基合金X-M6V粉末为材料制备耐磨涂层。进一步分析了超高速激光熔覆X-M6V涂层的厚度、热影响区、稀释率以及表面粗糙度等宏观特性。发现涂层组织主要由富含Cr、Mn等合金元素的初晶Fe基胞状固溶体,弥散细小碳化物M₂₃C₆（M=Cr、Fe）和M₇C₃、以及VC析出相组成。在涂层表面的搭接区域为菊花状VC,在非搭接区为球状VC,线能量对涂层组织及物相组成影响很小。采用常规激光熔覆方法时,由于熔池冷却速度不够快,X-M6V涂层内无法实现VC硬质相的析出。涂层表面搭接区与非搭接区组织大小具有明显差异,且随着线能量的减小,涂层组织逐渐细化。超高速激光熔覆X-M6V涂层硬度远高于45#钢基体的硬度值,且涂层表面硬度具有优异的均匀性。超高速激光熔覆X-M6V涂层的硬度与耐磨性能受线能量影响很小,均优于常规激光熔覆X-M6V涂层,其增强机制为弥散强化、颗粒强化、细晶强化和固溶强化。