本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铱金属的致脆机理以及增韧机制进行了研究。建立了Ir, Cu, Au, Si的晶胞模型,计算分析其电子结构、能带结构、力学性质等。由金属塑性经验判据G/B比较得出,Cu和Au塑性都非常好,而同样为面心立方金属的Ir却有着和非金属Si相似的脆性。分析几种材料的电子结构,发现Cu和Au的电子云呈均匀的圆球形,呈各项同性,这有利于原子间相互运动,从而有利于金属的塑性变形。Ir和Si的电子云有着相似的“花瓣状”,极化严重,方向性明显；Ir原子间存在“伪共价”结构,这都对金属塑性变形产生了极大的阻力。能带结构和态密度的分析得出,Ir和Si相对于Cu和Au有着非常高的键强,这都不利于其塑性变形。所以,Ir的本征特点决定了其高的室温脆性。为改善铱的脆性,向其中添加铌元素。根据铱铌二元合金相图,当铱铌合金中铌的含量在0-15at%时,铱铌合金以置换式固溶体形式存在,当铌的含量在15at%-25at%时,合金进入两相区,为Ir和Ir3Nb两相合金。在此两个区间分别选择配比建立模型,计算其热力学稳定性、机械性能、电子结构和态密度等。结果表明,所设计的合金能够稳定存在,机械性能的计算显示铱的塑性有显著改善,电子云极化减弱,键能有所降低,说明铌的加入是有利于铱塑性的改善的。在Nb含量0-25at%范围内Ir-16.67at%Nb合金塑性最好。实验验证部分选取Ir-3.125at%Nb合金和Ir-15.625at%Nb合金作为实验材料,对其进行了SEM, XRD, HRTEM,纳米压痕的检测分析和断口形貌的SEM观察。结果发现,合金不可避免的发生了一定的偏析,这使得实验检测结果和最初的理论设计有些出入,但这并不影响铌的加入对铱塑性的改善。铌的加入使铱金属的增韧机制主要为合金化和第二相增韧的共同作用。