随着激光技术的发展,钢铁材料表面的激光熔凝处理强化技术得到了广泛应用,在实际生产过程中用到的钢铁材料多种多样,性质和用途各不相同,孤立的研究某一种或几种钢铁材料,对大规模工业生产指导意义不大,且费时费力,且人们对钢铁材料成分对激光熔凝处理后材料表面单元体特征参数、组织、硬度、性能的影响的研究,鲜有报道,缺乏理论参考。本论文按主要成分将工业生产中用到的钢铁材料大体分为碳钢和合金钢,采用Nd:YAG脉冲激光器,加工碳含量及合金元素含量不同的钢,对比分析了不同母体在激光熔凝处理之后所获得的单元体特征参数、组织、硬度及性能的变化规律,为激光熔凝表面处理在钢铁材料中的实际应用提供可靠的理论参考。研究结果表明:单元体特征参数(深度、宽度、面积)受到激光能量密度和母体材料成分共同影响,对于相同材料来说,随激光能量密度的增加而增大,单元体的面积随之增大;当能量密度一定时,单元体面积随着碳含量增加先增大后减小,随着合金元素含量的增加而增大。单元体面积一定时,所需能量密度随着含碳量增加,先减小后增大,随着合金元素含量增加而减小。在相同能量密度下,随着含碳量增加,单元体内马氏体含碳量增加,板条马氏体含量减少,片状马氏体含量增加,使得仿生试样单元体硬度差增大,平均硬度增大;随着合金元素含量增加,表面温升增大,碳原子扩散增加,组织均匀且晶粒先增加后减小,使得仿生试样单元体硬度差减小,单元体晶粒先减小后增大,平均硬度先增大后减小。仿生试样拉伸性能受母材成分的影响,与未处理试样相比,C1-C4试样抗拉强度都有所增加,且随着含碳量增加,仿生试样抗拉强度先增大后减小,塑性一直下降;A1、A2试样屈服强度、抗拉强度都有所提升,A3、A4、A5试样,抗拉强度都有所下降,塑性明显降低。随着合金元素含量增加,仿生试样抗拉强度一直在增大,塑性在急剧降低。加工有相同体积分数单元体的仿生试样与未处理试样相比,耐磨性都有所提升,硬度提升越大,耐磨性提升越大。仿生试样,随着含碳量的增加,耐磨性也随之增强;随着合金元素含量增加,耐磨性先减小后增大。