Page 103 - 《爆炸与冲击》2025年第12期

第 45 卷 陈军红，等： 铱合金在高温下的动态拉伸力学性能 第 12 期

Specimen

Electrode
Electrode Water-cooling Fixture

图 5 组装后的试样、水冷装置和电极
Fig. 5 Assemblage of the specimen, water-cooling fixture and eletrode

1.3 高温动态拉伸实验

铱合金动态拉伸实验中，环境温度分别预设为室温、600、900 和 1 100 ℃，为保证实验结果的可靠
性，在每种加载条件下，至少测试 4 个试样。实验后，利用入射杆和透射杆上记录的应变信号来获取试
样的应力、应变率和应变，如下式所示：

A 0
σ = Eε T (t) (3)
A s
2c 0
˙ ε(t) = [ε I (t)−ε T (t)] (4)
L s
w t
2c 0
ε(t) = [ε I (t)−ε T (t)]dt (5)
L s 0
式中：A 、E、c 分别为波导杆的横截面面积、弹性模量和弹性波波速，A 、L 分别为试样标距段横截面面
0
s
0 s
积和长度。利用扫描电镜对断裂后试样的宏微观断面形貌进行观察和表征。
2 实验结果及分析

2.1 应力-应变曲线
当选用直径 8 mm 的金属短杆时，试样的平均加载应变率为 1.18×10 s 。铱合金在室温、600、900 和
3
−1

1 100 ℃ 下的典型应力-应变曲线如图 6 所示，从 400
图中可以看出，在室温、600 和 900 ℃ 下，铱合金 350 Room temperature
600 ℃
表现出了类似的应力应变行为，即屈服后材料表 300 900 ℃
1 100 ℃
现出明显的应变硬化行为，材料断裂应变均较 250
小，不超过 6%。在 1 100 ℃ 下，屈服后材料的应 σ/MPa 200
变硬化行为变弱，但断裂应变增大。拉伸强度 σ f 150
随温度的变化如图 7 所示，从图中看出，铱合金 100
强度随温度的变化可以分为 3 个阶段：第 1 阶段， 50
随着温度从室温上升到 600 ℃，平均拉断强度从
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
354 MPa 下降到 310 MPa；第 2 阶段，当温度在 ε/%
600～900 ℃ 范围，铱合金的平均拉断强度基本 图 6 铱合金在不同温度下的典型应力-应变曲线
保持不变；第 3 阶段，当温度进一步上升到 1 100 ℃ Fig. 6 Typical stress-strain curves of iridium alloy
时，平均拉断强度快速下降到 202 MPa。平均断 at different temperatures

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