摘要
本文采用高能球磨+热压烧结的方法制备了不同氧化镧含量的(0.3，0.6，0.9，1.5，2.5wt.%)Mo-La2O3合金。主要研究了高能球磨过程中粉体微观组织的变化，以及氧化镧掺杂对合金微观组织和力学性能的影响。讨论了氧化镧掺杂钼合金中的强化机制。并对合金进行了不同温度(1600℃、1700℃、1800℃)热处理，分析了热处理前后合金的微观组织、力学性能及相互作用关系。 研究结果表明，高能球磨后合金粉末明显细化，这有利于烧结出晶粒细小的Mo-La2O3合金。对烧结后的合金进行微观组织观察发现，合金晶粒尺寸随氧化镧掺杂量的增加先减小后增大。其中Mo-0.6wt%La2O3合金平均晶粒尺寸最小，约为2.68μm。所制备合金中氧化镧颗粒有两种尺度和分布状态。亚微米级细小的氧化镧颗粒主要分布在晶粒内，同时也有少量分布在晶界上。微米级粗大的氧化镧颗粒主要分布在晶界上。 热压烧结后的Mo-La2O3合金均具有较高的致密度。硬度也因氧化镧的添加而提高，其中Mo-1.5wt%La2O3合金硬度达到最高值，高出纯钼64.6%。室温压缩实验结果表明，随氧化镧掺杂量的增加，合金的屈服强度先增大后减小，其中Mo-0.9wt%La2O3合金屈服强度达到最大值，高出纯钼78%。通过三点弯曲试验发现，随氧化镧掺杂量的增加，合金的抗弯强度先增大后减小，其中Mo-0.9wt%La2O3合金抗弯强度达到最大值，高出纯钼14%。但氧化镧的掺杂并未改善钼的室温韧性。室温断裂韧性结果表明，氧化镧掺杂量越大，合金的室温断裂韧性值越大。但钼的脆性断裂方式仍未改变。纯钼的断口形貌为穿晶解理形貌，而Mo-La2O3合金的断口呈冰糖块状沿晶断口形貌。断面存在二次裂纹和许多脱粘的氧化镧颗粒及颗粒拔出后留下的孔洞。 与烧结态的Mo-La2O3合金相比，1600℃热处理后合金晶粒均明显长大，其中Mo-0.9wt%La2O3合金的平均晶粒尺寸最小，为9.8μm;合金的硬度和屈服强度都大幅度降低，其中Mo-0.3wt%La2O3合金的硬度和压缩屈服强度值最大，分别为199HV、475.7MPa;合金在三点弯曲实验中仍表现为脆性断裂。
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