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全球人口的增长以及人口老龄化趋势的增大,还有交通、自然灾害等意外事故的频频发生,骨骼移植或者替换需求量与日俱增。在人们已经研究出的各种生物骨材料中,金属以及金属基生物材料凭借优良的力学性能,在临床植入领域受到广泛的青睐。近年来,随着激光直接沉积成形技术的发展,利用激光直接沉积成形方法制备生物骨材料成为了前沿性研究课题之一。钛合金、钴铬合金因具有生物骨材料的基本特性,成为激光表面处理与直接沉积成形研究的重要材料。本研究利用半导体激光器采用激光直接沉积技术制备了以TC4为基体的Ti基生物骨涂层和Co-Cr基生物骨涂层以及在Q235钢板上沉积成形制备了高厚层钴铬复合材料,采用金相、扫描电镜、透射电镜、XRD、硬度、摩擦磨损和电化学等分析手段,对实验制备的样品的组织结构、性能及其制备机理等进行了系统研究。研究结果表明：Ti基生物骨涂层优化后的沉积工艺参数为,功率1500W、扫描速度300mm/min、光斑尺寸7.18mm×4.30mm,该工艺参数制备的梯度涂层开裂情况最小。涂层顶部陶瓷区组织疏松,有孔隙均匀分布于表面,有利于骨组织的长入；涂层中含有HA、CaTiO3、 Ca3(PO4)2等生物陶瓷相存在,涂层顶部硬度高达1900HV。Co-Cr基生物骨梯度涂层优化出的沉积工艺参数为,优化功率1400W,扫描速度440mm/min,光斑尺寸7.6mm×4.5mm,第二梯度层中Zr02的优化含量为2%,第三梯度层中Zr02优化含量为3%,梯度涂层厚达3mm左右,具有良好的强韧性；涂层中主要含有CaTiO3、Co2Ti4O和Ti03等生物陶瓷相,涂层顶部硬度可达1500HV左右。激光直接沉积成形制备出了厚度达到7mm的钴铬复合生物材料,发现Y203加入具有消除激光成形裂纹、影响α-Co和ε-Co之间的转变和细化组织的明显作用。当添加2wt.%的Y203时成功消除了沉积层中的裂纹,材料的硬度达到450HV,具有良好的耐磨性能；制备的三种Y203含量钴铬生物复合材料样品在酸性口腔环境中的耐蚀性均高于中性环境中的耐蚀性,且2wt.%Y2O3含量样品的腐蚀速率在两种环境中均最低。