汽车模具是汽车生产中的重要消耗部件，对其表面进行强化和修复是提高其耐磨性的重要手段。本文利用6kW光纤激光器在Cr12MoV汽车模具钢表面激光熔覆铁基合金粉，运用金相显微镜和显微硬度仪，研究了激光功率、扫描速度、送粉率对熔覆层成形、尺寸、稀释率及组织结构和微观硬度的影响。结果表明：理想的工艺参数为激光功率2000W，扫描速度4mm/s，送粉率15g/min。该工艺参数下熔覆层晶粒细小，与基体呈现良好冶金结合，稀释率为9.8%，熔覆层显微硬度最高达900HV。在铁基合金粉基础上添加Ti-Fe粉和高碳铬铁粉原位合成TiC颗粒增强的Fe基合金复合涂层，分别设计涂层中[Ti+C]所占质量百分比为5%、10%、15%，涂层与基体呈良好的冶金结合，涂层组织细化结构致密，宏观质量较好，无明显裂纹。涂层组织由α-Fe、TiC和Fe3C组成。随着涂层中合成的TiC含量的增加，TiC颗粒形貌由块状转变成花瓣状，熔覆层的显微硬度呈现逐渐上升的趋势。TiC颗粒主要分布在熔覆层上层。透射电镜分析显示TiC颗粒周围出现马氏体组织，由于固态相变和激光的快速冷却形成的板条状高硬度马氏体组织在一定程度上提高了熔覆层硬度。在Cr12MoV汽车模具钢表面激光熔覆Nb-Fe粉、高碳铬铁粉以及铁基合金粉原位合成NbC颗粒增强的Fe基合金复合涂层。设计涂层中[Nb+C]所占质量百分比分别为5%、10%、20%、30%。涂层组织由α-Fe、γ-Fe、NbC、Fe3C组成。随着涂层中合成的NbC含量的增多，单位面积上NbC颗粒数量增多，且NbC的形貌由四边形向花瓣状转变。在NbC含量10%的铁基合金粉上加入稀土氧化物CeO2，CeO2所占质量百分比分别为2%、4%，稀土氧化物CeO2的加入使得铁基/NbC涂层组织更加细化，XRD分析显示NbC相的半高宽变大，NbC颗粒的晶粒变细小。不同含量稀土氧化物CeO2的加入没有使得物相种类发生明显变化。稀土氧化物CeO2的加入增强了液态金属的流动性，凝固方向不再单一的从底部到顶部，同时减小了基体对熔覆层的稀释。熔覆层中加入4%的CeO2的显微硬度稍高于不加入CeO2的显微硬度。对激光熔覆铁基/NbC涂层在M-200型环块磨损试验机上进行磨损试验，对比未激光熔覆的Cr12MoV钢，发现随着涂层中NbC含量的增多，试样的耐磨性先增大后减小，10%的Fe基NbC涂层中添加4%稀土氧化物的复合涂层耐磨性最好，磨损失重量最小。激光熔覆铁基/NbC涂层的磨损失效机制主要有磨粒磨损和表面氧化磨损。而未激光熔覆的Cr12MoV钢的磨损机制主要有粘着磨损和表面氧化磨损。激光熔覆铁基/NbC涂层的摩擦系数在0.2到0.3之间浮动，未激光熔覆Cr12MoV钢试样的摩擦系数最低。此外，对激光熔覆铁基TiC涂层在MLS-225型湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机上进行磨损试验，发现随着涂层TiC含量的增多，磨损失重量减小。当TiC含量为15%时，磨损失重量最少，为Cr12MoV钢磨损量的1/3。