金刚石工具以其优良的性能被广泛应用于工业生产中。目前制备金刚石工具的工艺方法有电镀、高温钎焊(真空钎焊、高频感应钎焊、激光钎焊)等,其中激光钎焊工艺具有加工效率高、热输入可控制等优点,得到广大学者的关注。本文以Ni-Cr合金为钎料开展激光钎焊与真空钎焊金刚石颗粒对比实验,分析了两种钎焊试件表面形貌、界面微结构和物相成分、以及金刚石表面石墨化规律。并通过磨损实验分析对比了两种钎焊试件磨损性能以及结合强度。主要研究内容如下:(1)激光钎焊试件凝固的钎料表面光滑、致密,而真空钎焊试件凝固的钎料表面粗糙、疏松且有炉渣生成;激光钎焊试件的金刚石被钎料侵蚀的平均深度约为7.25μm,真空钎焊试件的金刚石被钎料侵蚀的平均深度约为10μm。特别地,真空钎焊试件的金刚石底面被钎料侵蚀的最大深度约为13.5μm。能谱结果可推测出,激光钎焊和真空钎焊试件界面Cr和C元素扩散的深度分别约为10μm和13μm;真空钎焊金刚石试件中靠近金刚石的Cr原子含量要高于激光钎焊金刚石试件。物相分析结果表明,两种工艺都生成了Cr3C2和Cr7C3碳化物。拉曼光谱仪分析可得,激光钎焊和真空钎焊试件的出露金刚石表面为金刚石特征峰,钎料侵蚀金刚石表面处为石墨特征峰。激光钎焊试件的出露金刚石表面与钎料侵蚀金刚石表面过渡处为金刚石特征峰,而真空钎焊试件的出露金刚石表面与钎料侵蚀金刚石表面过渡处为石墨特征峰。由此可知,激光钎焊试件的表面和界面结合质量优于真空钎焊试件。(2)采用理论分析和实验结合的方法,揭示了两种工艺下Ni-Cr合金钎料与金刚石颗粒界面结合机理。激光钎焊和真空钎焊金刚石颗粒实验过程中,激光束辐照金刚石与钎料界面快速升温,而真空炉中升温缓慢。界面反应初期,激光钎焊试件界面生成的Cr3C2厚于真空钎焊试件界面。而在界面反应后期,真空钎焊试件界面生成的Cr7C3要厚于激光钎焊试件界面。由此可知,激光钎焊试件优先生成Cr3C2,而真空钎焊试件最终生成更多的Cr7C3,两种工艺都实现了金刚石与基体高强度结合。(3)在相同切深磨损实验过程中,激光钎焊试件中小块破损和大块破损的金刚石颗粒依次出现,小块破损和大块破损的金刚石颗数量也保持一个稳定变化的趋势。真空钎焊试件中小块破损和大块破损的金刚石颗粒同时出现,随后还出现了金刚石颗粒磨平的现象,金刚石颗粒磨损形态数量变化没有规律可循。对比可知,激光钎焊试件在有效磨损6 min后存在的完整和小块破损金刚石颗粒要多于真空钎焊试件。在不同切深(5μm、10μm、15μm、20μm)磨损实验过程中,激光钎焊和真空钎焊试件中的金刚石颗粒随着切深的增加,金刚石磨损形态不一,同时磨削力也不断的增大。对比可知,激光钎焊试件的磨削力比均大于真空钎焊试件的磨削力比。结果表明,激光钎焊试件具有更加优良的界面结合强度和磨损性能,金刚石颗粒的利用率更高。