基于金和钯的合金能够形成连续固溶体，具有优异的导电性、抗电迁移性和耐腐蚀性[1]。凭借这些特性，它们被广泛应用于航空航天和量子计算等领域的高端电子连接器和精密部件中。针对这些合金的研究已从二元体系扩展到三元和四元体系。通过添加钼（Mo）、铁（Fe）和铝（Al）等元素[2],[3],[4],[5],[6]，研究人员调整了合金的微观结构和电子散射特性，从而开发出新型的高电阻材料[7],[8]。其中，Au-Pd-Fe（APF）合金是一种经典的三元体系。该合金首次开发于20世纪50年代末，由于其高电阻率、低温度系数和优异的耐磨性，如今已成为精密电阻器和传感器的重要材料。通过时效处理，其性能可进一步提升[9]。
合金化是提升基于金和钯的合金性能的有效方法[10]。杨等人[11]发现，添加锆（Zr）、钼（Mo）和钇（Y）可以增加合金的电阻率并增强其机械性能。Klotz[12]指出，钛（Ti）能与金和钯形成金属间化合物，并具有较高的溶解度，这可能有助于提高合金的高温稳定性和机械性能。Kang等人[13]报告称，添加铜（Cu）可以提高合金的再结晶温度，增强耐热性，并通过固溶强化和晶粒细化改善机械性能。总之，合金化能够同时提升合金的机械性能和电学性能。然而，许多合金化元素会在一定程度上降低材料的加工性能，从而限制了它们的工业应用和相关三元体系的潜力。这促使人们探索能够在保持或提升性能的同时维持加工性能的替代合金化策略。
最近的研究转向了四元基于金和钯的合金，以克服这些限制。例如，Au-50Pd-11Fe-1Al合金表现出优异的电阻稳定性及较低的应变敏感性，但其强烈的晶间断裂倾向大大增加了加工难度[14],[15]。后续研究用铟（In）替代了铝（Al），以减少这种晶间断裂现象。同时添加多种元素还有助于有序相的形成，从而同时提升电阻率和加工性能。然而，铟（In）引起的强烈加工硬化问题仍然是制约其工业应用的关键因素。
在冷拔过程中，合金的微观结构会发生系统性的变化，整体机械性能也能得到显著提升[16]。主要的强化机制包括晶界强化、位错强化和沉淀强化[17],[18]。孙等人[19]对商用钢丝进行了多道次冷拔实验，发现变形材料的高强度主要来源于位错强化和沉淀强化。高等人[20]发现，将多道次冷拔与退火结合使用后，Mg-2Zn-0.5Nd合金线的极限拉伸强度相比原始状态提高了44.7%，但加工硬化导致伸长率降低了85%。其他针对Mg-Nd-Zn-Zr合金棒的研究表明，经过一次冷拔后，屈服强度提高了约2.2倍，尽管伸长率有所损失。这种强度提升主要归因于晶界强化和位错强化[21]。
除了强化作用外，冷拔还能通过改变微观结构来影响电阻率[22]。虽然冷拔能有效强化合金，但通常会降低材料的延展性，从而影响电学性能。这种强度与电学性能之间的权衡是优化金属材料时的核心挑战[23],[24],[25],[26]。在金属中，位错和晶界的状态与行为对强度和电阻率有着重要影响。虽然位错和晶界有助于强化，但不同取向的晶界对电子传输的影响差异显著。特别是垂直于电子流动方向的晶界会显著增加电子散射[24],[27]，因此是控制电阻率的关键微观因素。
随着先进制造对精度和微型化的要求不断提高，传统的基于金和钯的合金越来越难以满足严格的机械和电学性能要求。实现高电阻率、高强度和低加工硬化程度仍是一个重大挑战。
与之前研究的合金化元素相比，铱（Ir）具有更大的原子失配度和更高的扩散激活能[28],[29]。这些特性有助于增强电子散射，从而提高电阻率，并避免形成硬质金属间化合物，从而保持材料的延展性[29]。然而，目前尚缺乏系统性的研究来验证添加铱是否能在保持高电阻率的同时进一步提升强度并降低加工硬化程度。
为了解决这一问题，我们在传统的APF合金体系中添加了少量铱（Ir），开发出了一种新型的APFI合金。我们采用冷拔作为变形方法，研究了铱对微观结构演变的影响，并阐明了APF合金与APFI合金在机械性能和电学性能上的差异背后的机制。本研究为提高高电阻合金的强度和电阻率提供了理论基础，同时降低了其加工硬化程度，使其更适合用于高端电子设备和极端环境。
