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。 
