高速钢已广泛用于工具、模具、轧辊等行业,随着工业发展,碳与合金元素的含量不断增加,组织中碳化物形貌也由网状向球状不断演化。然而传统工艺制备高速钢存在组织粗大,碳化物严重偏析,性能不稳定,失效严重等问题。与传统的材料成形方法相比,激光直接沉积成形技术(DLD)在制造周期和总制造成本方面均优于铸造和锻造技术,是一种优质、低成本的先进制造技术。本文利用激光直接沉积成形的方法制备M2高速钢试样。对使用半导体激光器制备M2高速钢的工艺参数进行了优化,研究了激光直接沉积成形制备出的M2高速钢的显微组织,并对该成形样品的共晶碳化物组成进行了重点研究。与此同时,在此工艺参数的基础上,采用激光直接沉积成形技术制备出合金元素Nb不同含量的M2高速钢样品。主要研究了添加合金元素Nb对激光直接沉积成形的M2高速钢的显微组织的影响,合金元素Nb的添加对M2高速钢的硬度和摩擦性能的影响。主要研究成果和结论有:最终确定了激光直接沉积成形M2高速钢的最优工艺参数,其中半导体激光器功率1900W、离焦量310mm-315mm、激光扫描速度300mm/min,搭接率30%。采用该工艺制备的样品,显微组织是分层排布的,即该块体是由过渡层和沉积层叠加构成。对各个区域的显微组织进行深入的分析。在该工艺条件下制备的M2高速钢,其合金碳化物的类型主要为M2C,M6C,MC,经TEM透射电镜分析研究,进一步证明了 MC型VC、M6C型Fe3W3C以及M2C型Mo2C等合金碳化物的存在,同时还发现了 Cr23C6共晶碳化物。合金元素Nb的添加,有利于MC型碳化物的形成。当合金元素Nb的添加量为0.3wt.%时,有利于激光直接沉积成形制备出的M2高速钢硬度的提高,以及摩擦性能的改善。由此可见,合理的合金元素Nb的添加可进一步提高M2高速钢的硬度和摩擦性能。