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化学气相沉积（CVD）金刚石涂层刀具优越的切削性能，使其成为高效高精度加工有色金属及其合金、复合材料和硬脆非金属材料最理想的刀具。以硬质合金为基体的CVD金刚石涂层刀具是当前研究和发展的主要方向，在钴含量较高的硬质合金表面沉积CVD金刚石，能使刀具兼有基体的高韧性和涂层的高硬度，因此CVD金刚石涂层高钴硬质合金刀具的制备与性能研究具有重要的意义。本文针对可转位车刀片和小直径麻花钻两种不同形状的高钴硬质合金刀具，研究了过渡层和硼掺杂两种方法对涂层质量、膜基结合力以及刀具切削性能的影响。本文的主要研究工作和成果如下：1.研究了基于双辉离子渗铌过渡层的金刚石涂层车刀的制备工艺。通过双辉离子渗金属技术制备了铌过渡层，结果表明，酸洗时间为2min，保温时间为2h时，过渡层厚度适中，约为5μm，同时浸润性和均匀性较好，过渡层填补了两步法产生的表面疏松层并且能够有效阻止钴的扩散。使用HFCVD法制备了金刚石涂层。结果表明，两步法结合铌过渡层的预处理方式可以更为有效地阻挡钴的扩散，提高金刚石形核密度，细化金刚石晶粒，并且涂层的结合力最高。铌过渡层在高温沉积过程中会形成碳化物和铌钴化合物，显著提高结合力。制备的涂层硬质合金车刀片表面平整性好，刃口锋利。2.研究了高钴硬质合金上掺硼金刚石涂层的制备工艺并制备了涂层钻头。为了方便研究硼掺杂对金刚石涂层耐磨性、结合力等机械性能的影响，首先在平面硬质合金刀片上制备了掺硼金刚石涂层，结果表明，适量的硼掺杂可以使金刚石涂层的晶粒得到细化，膜基结合力增大，硼元素会与WC基体中的W、Co形成化合物，对钴有阻挡作用。通过与氮化硅对磨球的摩擦实验结果表明，3000ppm浓度的掺硼金刚石在300℃温度下具有较好的耐高温摩擦磨损性能。采用优化后的工艺参数在小直径麻花钻表面制备了掺硼金刚石涂层，SEM结果显示，涂层质量很好，没有裂纹或崩膜现象。3.使用制备的涂层车刀片和钻头对高硅铝合金、铝硅复合材料、铝衬微波印制板等难加工材料进行了切削加工实验，结果表明，涂层车刀磨损明显比原始车刀小；钻孔过程中涂层钻头的抗粘着性好，与原始钻头相比，涂层钻头磨损量小，被加工表面精度高，试验过程中涂层没有脱落，表现出良好的结合力和切削性能。