网络结构增强是一种新型的复合材料增强形式，即增强相与基体在空间形成各自连续并相互贯穿的三维网络结构，现有研究表明，其强化效果要好于传统的颗粒增强、晶须/短纤维增强及长纤维增强等形式。目前，网络结构增强在金属基复合材料中的研究还不多见。本论文采用激光控制自反应技术，选用优化的激光工艺参数在常用碳钢45钢表面制备了不同成分配制的原位析出碳化钨和碳化铬复合涂层。与现有研究工作不同，该网络结构增强相并非预先制备，而通过自反应原位合成，并具有纳米组织特征。利用材料现代分析手段对涂层进行显微分析，结果表明:涂层熔区组织形态及晶粒度随涂层成份的不同呈规律性演化。涂层由金属基体γ-(Ni， Fe)及大量不同形状原位析出相WC，Cr3C2，及亚稳定相化合物组成。它们在涂层过渡区内以晶内先共晶金属基体相与晶间混合共晶组织的形式存在。基体内部与析出相界面上的高密度位错堆积使基体金属亚结构细化。原位合成产物产量随涂层成分配制的不同而改变。对涂层机械力学性能的分析表明：涂层显微硬度值较基体有显著提高，从表面到基体呈平稳过渡的梯度分布；涂层强化机制主要有细晶强化、硬质相弥散强化、过饱和固溶强化及位错堆积强化等；过渡区组织较基体显著细化，晶粒细化行为与该过程中的传热与传质、原位析出硬质颗粒促进非均质形核以及金属基体中强烈的位错运动细化亚结构有关。生成的复合材料耐磨性明显提高，涂层中的磨损机制主要为显微磨削和微观撕裂。在温度连续变化环境中对涂层的高温氧化性能进行了测试。结果表明：涂层在温度连续变化条件下高温氧化抗力大，氧化表层组织细小均匀且致密排布。本研究将为铁基表面复合材料的设计、开发及应用提供指导。