PDC是一种以金刚石和硬质合金基体复合而成的超硬材料。金刚石复合片中金刚石晶体呈无序排列、各向同性，兼具金刚石硬度高、摩擦系数低及硬质合金冲击韧性好、热传导率高，热膨胀率低等优点，其应用主要利用其超强的切削、耐磨性能。所以研究其切削、磨损机理的目的是在于有效地控制和防止磨损，对指导生产出高性能的PDC具有重要理论意义。
PCD刀具的磨损方式与传统刀具有所不同，主要表现为磨粒磨损，粘着磨损、疲劳磨损和聚晶层破损。
01
磨料磨损
被加工材料中常有一些硬度极高的微小颗粒，能在刀具表面划出沟纹，这就是磨料磨损。磨料磨损在各个面都存在，前刀面最明显。而且在各种切削速度下都能发生磨料磨损，但对于低速切削时，由于切削温度较低，其它原因产生的磨损都不明显，因而磨料磨损是其主要原因。另外刀具硬度越低磨料磨损越严重。
例如，当PDC切削砂轮时，磨损过程中磨屑产生后可形成许多磨粒，在表面切应力的作用下，当SiC颗粒经过PDC表面时，磨粒经过处的材料将发生塑性变形，并且被推碾至碾沟的两侧。这些被被推碾至碾沟两侧的材料，在磨粒多次通过的作用下，可能由于疲劳而断裂，也可能以剥层磨损机制形成磨屑。而尖锐的硬颗粒被压入磨损面后，在法向压应力和切应力作用下，犁削试样表面，结果在表面形成犁沟。
02
粘着磨损
粘着磨损是指相对运动的表面因分子间的吸引而在表面的微观接触处产生粘着作用，当粘着作用的强度大于材料内部的联接强度时，由于粘着效应所形成的粘着结点发生剪切和断裂，被剪切的材料脱落成磨屑，或由一个表面迁移到另一个表面的现象称为粘着磨损。
研究表明，采用PCD刀具加工金属基复合材料时，其失效形式主要为粘着磨损和由金刚石晶粒缺陷引起的微观晶间裂纹。在加工高硬度、高脆性材料时，PCD刀具的粘着磨损并不明显；相反，在加工低脆性材料（如碳纤维增强材料）时，刀具的磨损增大，此时粘着磨损起主导作用。
03
疲劳磨损
两个相互滚动或者滚动兼滑动的摩擦表面，在循环变化的接触应力作用下，因材料疲劳剥落而形成凹坑。此类磨损统称为表面疲劳磨损或接触疲劳磨损。
04
扩散磨损
在高温切削时，工件与刀具接触过程中，双方的化学元素在固态下相互扩散，改变了刀具的成分结构，使刀具表层变得脆弱，加剧了刀具的磨损。扩散现象总是保持着深度梯度高的物体向深度梯度低物体持续扩散。PCD刀具在切削钢、铁材料时，当切削温度高于800℃时，PCD中的碳原子将以很大的扩散强度转移到工件表面形成新的合金，刀具表面石墨化。
05
聚晶层破损
聚晶层破损是复合片损坏的主要方式，约占磨损总量的60%。复合片是由硬质合金衬底与聚晶金刚石层以某种方式结合在一起，而聚晶金刚石层是金刚石颗粒通过钴等中间相在高温高压下烧结而成。中间相钴在高温低压下与碳具有较强的亲和力，当温度超过700℃时，就促使金刚石转化为石墨，从而降低金刚石的强度。另外，金刚石和钴的热膨胀系数不同，在高温下将造成应力增加，使聚晶金刚石内部形成裂纹。由于复合片为多种材料并存，其热稳定性差、较脆、不能经受冲击载荷。当工具在工作中承受较大的冲击载荷时，此时如果摩擦力较大，接触面上温度超过700℃时，金刚石就会碳化，那么很容易在聚晶金刚石内部出现微裂纹，在冲击力的作用下，裂纹不断扩展并最终导致金刚石层脱落。在复合片镶焊过程中，焊接温度较高也会对金刚石层造成损伤，加快聚晶金刚石层的脱落。
PDC的磨损过程为金刚石颗粒的微观解理破碎过程，它是微小裂纹在应力作用下产生、扩展的结果。所以，可以从以下几方面提高其耐磨性和抗破损能力。
首先，改善聚晶金刚石层的微观结构以提高其宏观性能，减少初始微观裂纹、空穴等缺陷，提高致密度，聚晶复合片性能不稳定的主要原因可能是烧结工艺控制不稳，聚晶金刚石层的缺陷较多。为了提高复合片的抗冲击性，宜采用单晶粒度较小的金刚石。金刚石单晶粒度小，金刚石间距小，有利于提高结合强度和金刚石颗粒分布的均匀性，使复合片的宏观性能提高。金刚石在烧结过程必须有足够的变形，以产生相互交叉的孪晶带，阻止裂纹贯穿整个颗粒，防止金刚石大范围的断裂。其次，必须选择合理的工艺参数，以减小切削时冲击载荷对复合片的作用。
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