Ir和IrRh40合金热电偶丝的显微组织和力学性能研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学试验机等测试手段,对Φ0.5 mm的加工态Ir丝和IrRh40合金丝的金相组织、断口形貌和力学性能进行了分析。结果表明:Rh能明显细化Ir合金的显微组织,IrRh40合金比纯Ir具有更细的晶粒,但Rh并不能提高Ir合金的强度和延伸率,Ir丝的平均抗拉强度为2103 MPa,IrRh40合金丝的平均抗拉强度为1765 MPa,2种合金的延伸率为8%~10%;Ir丝和IrRh40合金丝的拉伸断裂方式主要为穿晶断裂,在断裂之前存在明显的"颈缩"现象。     

铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究

采用纳米压痕技术和原子力显微镜对铱(Ir)单晶(100)和(110)取向的载荷-位移曲线、弹性模量、压痕形貌、压痕硬度-加载深度等进行了研究。结果表明,Ir(100)与Ir(110)单晶的弹性模量分别为477和493 GPa;加载深度为10~2500 nm时,Ir单晶的纳米压痕硬度存在压痕尺寸效应,在10~500nm时表现更为强烈,表明随着加载深度的增加,单晶材料的硬度减小;基于Nix-Gao模型,计算出Ir(100)和Ir(110)单晶的纳米硬度H0分别为2.32和2.46 GPa,当加载深度分别大于4910和5220 nm时,Ir单晶的纳米硬度不存在尺寸效应,可作为金属铱硬度测试的重要依据;采用硬度和深度的幂律关系计算出Ir(100)和Ir(110)单晶的尺寸效应因子(m)分别为0.44和0.48,该值远远大于其他金属和半导体材料,这种反常现象可能与铱原子间的异常强的交互作用有关。