合金温度加工铱使用方法

铱及其合金可以使用标准的金属加工方法进行加工，包括锻造、挤压、轧制和拉拔，但有一定的难度（23）。通常变形是在升高的温度下进行的，以避免裂纹的形成和传播（15）。变形行为取决于杂质含量、杂质分布、微观结构和织构。在2273K和更高的温度下退火会导致一些潜在有害杂质的均匀化并降低晶界断裂的趋势(24)。相比之下，少量添加元素如钍和铈已被证明会偏析到晶界并提高延展性(2,

25）。铸锭形式的铱和铱合金非常粗大的晶粒结构使材料在相对较小的拉伸应变下对开裂特别敏感。通过挤压、锻造或轧制对铸造铱进行初始变形的预热温度为1500K或更高(26)。铱锭的初始工作温度可高达2075K(27)。热挤压可最大限度地减少初始变形过程中的拉伸应力。用于挤压的钼罐头可最大限度地减少挤压过程中铱的冷却，并允许在1600至1700K范围内的预热温度，挤压比为6.4:1(28)。（挤压比定义为容器孔面积与挤压总横截面积的比值。

）铱及其合金在初始铸锭破裂后的热轧通常在1100至1500K的预热温度范围内进行。为了最大限度地减少轧制过程中的冷颤，已使用Mo覆盖层(29)。过程中的再结晶也用于减少轧制过程中的裂纹。大约0.5毫米或更薄的铱合金板可以在室温下轧制成箔，冷加工水平超过80%。图1显示了由铱粉末通过多个熔化和变形加工步骤生产DOP-26合金板材的示意性流程图。（DOP-26含有（按重量计）3000浓度钨、60浓度钍和50浓度铝。）图。1铱粉加工成DOP-26铱合金成型坯的示意图。

注：照片比例不一样铱粉加工成DOP-26铱合金成型坯的示意图。注：照片比例不一样铱线通常由熔化的铱原料制成，并在高温下变形。富集的191铱同位素在1775K左右锻造成方形，然后从1675K预热温度开始轧制棒材(12)。通过模锻获得约0.6毫米的最终圆形横截面。另一种方法是对熔化的锭进行反复热挤压，然后进行温拉拔，适用于小至30克(30)的初始锭。

对退火铱线镦粗成形的试验确定，可以实现高达25%至30%的有限冷变形，但无法成功成形复杂的几何形状(27)。铱及其合金的薄板或板的成形通常在升高的温度下进行。热拉拔，即低于再结晶温度的变形，已成功地在铱及其合金上进行。使用预热至775K的工具对铱合金的半球形杯进行液压成型(31)。在成型之前，将坯料封装在预热至1175K的真空不锈钢盖中。

类似的不锈钢封装用于使用预热钢工具进行深拉（32）。胶囊材料的封装和随后的去除确实增加了加工步骤并可能降低尺寸控制。无裂纹杯可由类似的铱DOP-26合金制成，无需封装，使用预热模具、825K至875K的等温成型温度和约2(33)的拉伸比。裂纹发生在775K的拉伸温度下。早期的铱杯深拉伸工作报告了拉伸杯的起皱(34)，并错误地得出结论，不可能在再结晶温度以下进行拉伸。

增加压紧压力可以最大限度地减少起皱，而改进的润滑可以最大限度地减少杯壁上的负载。例如，直径为51毫米、厚度为0.65毫米的坯料，在消除应力的条件下，使用柔性石墨片作为润滑剂以65kN的压紧力拉制（33）。DOP-26铱合金的各种深冲方法的优缺点已被评估（35）。在有和没有封装的成形杯的检验合格率之间没有发现实质性差异。与封装和随后去除封装材料相关的额外处理步骤增加了处理成本。

但将铱合金表面污染的可能性降至最低。此外。正如其他地方所报道的那样(36)，通过将冲头保持在较低的温度以增加该区域材料的强度，可以最大限度地减少杯半径附近的断裂趋势。也有报道称，使用高达1625K的预热温度和加热至约650K的工具对铱进行热拉伸。坯料厚度为2毫米，拉伸比为1.1（27）。通常。

铱片材是通过在1175至1675K范围内的温度下通过深拉、旋压或压制形成的(26)。最低工作温度随着材料厚度的增加和施加的拉伸应变水平的增加而增加。金属铱具有独特的特性组合，包括高熔点、高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，可用于一系列应用，特别是在高温下。然而，在许多情况下，由于推荐使用它的相同特性，铱也是更难加工成成品的材料之一。

二十年前在本杂志上发表的评论“铱的历史”强调了这一点，其副标题是“克服熔化和制造的困难”（1）。本综述的目的是总结过去二十年铱处理的进展。在某些情况下，处理方法得到了改进和改进，而在其他情况下，已经开发出全新的处理方法来服务于铱的新应用。本次审查的范围仅限于纯铱和铱合金材料的加工，其中铱构成大部分成分。审查的加工方法包括提纯、熔化、粉末加工、成型、接合和涂层。

纯化铱的纯度已被证明对名义纯金属及其合金的机械性能具有重要影响(2,3)。铱从铂族金属(pgm)浓缩物中分离出来，并通过传统的化学精炼方法或溶剂萃取工艺(4)进行纯化。在常规方法中，氧化铱溶解在王水中（浓硝酸和盐酸的混合物）并用氯化铵沉淀。经过一系列的溶解和沉淀后，盐在氢气氛中被加热以产生海绵铱。在溶剂萃取法中。

使用一系列有机液体从水溶液中浓缩各种铂族元素。然后可以将铱沉淀并在氢气中加热以生产铱海绵。与传统的化学沉淀方法相比，溶剂萃取方法可以提供成本和环境优势。海绵的纯度对加工细节和原材料都很敏感。据报道，溶解后化学纯化铱化合物的方法可将铂、铑、钌和钯去除至低于百万分之5的重量(浓度)(5)。一种废料净化和制造方法，使用来自熔盐溶液的铱电沉积(6)。净化可有效去除许多贱金属。

但对包括pgms在内的其他一些金属而言效果较差。一种用于净化铱废料的火法冶金方法是在氧化镁坩埚中与空气气氛中感应熔化，通过蒸发去除挥发性杂质和以蒸汽或炉渣形式形成氧化物的杂质（7）。