高速鋼刀因具有較好的切削加工性而成為機械加工行業(yè)中廣泛使用的一種刀具，但在加工一些硬度較高的材料時，切削溫度常常很高（約1000℃左右），而高速鋼退火溫度一般為860~880℃左右，因此會導致硬度下降而不能滿足加工要求。在切削加工過程中，刀具要承受沖擊、振動負荷，同時還要受到工件和切屑的強烈摩擦作用，導致高速鋼刀具在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)磨損、卷刃、崩刃或折斷等現(xiàn)象，影響加工精度和生產(chǎn)效率，縮短了刀具的使用壽命，同時增加了成產(chǎn)成本。
激光熔覆技術(shù)是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一種材料表面改性技術(shù)，具有對工作環(huán)境要求低、加工后工件變形小、可獲得高硬度的表面改性層、適合局部區(qū)域和難以接近區(qū)域的加工等許多常規(guī)技術(shù)達不到的優(yōu)良特性，因此，正被越來越多的研究機構(gòu)和企業(yè)所重視。通過激光技術(shù)對刀具表面熔覆一層金屬陶瓷層來改善常規(guī)刀具的性能已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用。
目前常用的高速鋼刀具一般是整體式，當刃帶磨損后就只能報廢，因此刀具的材料浪費較且制造成本高。采用激光熔覆技術(shù)只需在刀具切刃部位通過預(yù)設(shè)熔覆材料來增強刀具的切削刃帶，因熔覆面積小，可節(jié)省貴金屬材料，從而降低了制造成本。同時熔覆后的刀具切削刃部位具有較高的強度、硬度和耐磨性而又兼有了基體的強韌性，較好地解決了高速鋼刀具硬度和強韌性的矛盾，提高了高速鋼刀具的切削性能。
激光熔覆加工中，主要的問題是熔覆層容易出現(xiàn)裂紋，其主要機理是熔覆層冷卻固化收縮時受到基體的約束而形成內(nèi)應(yīng)力，當局部內(nèi)應(yīng)力超過材料的強度極限時，就會產(chǎn)生裂紋。通過對高速鋼刀具進行預(yù)熱和后熱處理來減少熔覆層與基材間的溫度梯度，以及在合金粉末中加入一些起粘接相作用的成分，如Co、Mo和稀土，Co、Mo的加入可提高合金的潤濕性，有利于降低熔覆層在冷凝過程中的熱收縮應(yīng)力；稀土使合金層的組織晶粒細化、提高韌性，從而減少裂紋的產(chǎn)生。此外，優(yōu)化合金粉末配方與激光工藝參數(shù)已經(jīng)采用納米復(fù)合粉末均可改善熔覆層的性能，減少裂紋傾向。
刀具表面強化處理是提高刀具耐磨性及其使用壽命的重要途徑之一。將激光熔覆技術(shù)的優(yōu)勢和切削加工對高速刀具的使用要求結(jié)合起來，可使高速鋼刀具擁有耐磨、耐熱、耐腐蝕、抗高溫氧化及較高紅硬性等優(yōu)良的切削加工性能。此外在獲得高性能切削刃的同時且兼有基體的強韌性，加工中更好地保護了刀具的切削刃，有效地解決的了高速鋼刀具硬度和韌性的矛盾。在激光熔覆高速鋼刀具的制備中消耗的粉末材料少，降低貴重稀有金屬材料的需求，符合節(jié)能環(huán)保的要求，且工藝過程簡單、所需設(shè)備少，便于實現(xiàn)自動化。隨著現(xiàn)在切削技術(shù)的不斷發(fā)展，可以預(yù)見激光熔覆技術(shù)將會對高速鋼刀具的性能改進產(chǎn)生重要影響。 
