航空航天用的高温喷嘴和喷管、穿孔不锈钢管的钼顶头等钼产品,都需要钼合金有较好的高温力学性能和高的再结晶温度。本课题组前期已采用溶胶凝胶、粉末冶金等工艺制备出稀土氧化镧掺杂钼合金,显著提高了钼板的强度和再结晶温度。本课题设想以低价的氧化铝代替贵重的稀土氧化镧,制备出新型的弥散强化钼合金,以期望提高掺杂钼板的抗拉强度和再结晶温度,降低钼合金的生产成本,节约稀土资源。本文以四钼酸铵和硝酸铝为原料,采用水热合成法制备了Al₂O₃质量分数分别为0wt.%、0.25wt.%、0.5wt.%、0.75wt.%、1.0wt.%的钼合金粉体,经过低温煅烧、一次还原、二次还原、冷等静压和高温氢气保护烧结成型等工序后制备成了钼合金,最终轧制成厚度为1.0 mm的板材。对不同温度退火后的板材进行室温拉伸性能测试,并利用热模拟机对高温拉伸性能进行测试,研究了氧化铝掺杂钼合金的再结晶温度。利用XRD、SEM、EDS等检测手段对不同制备阶段的Al₂O₃掺杂钼合金进行相形貌观察和物相分析,对掺杂钼坯的组织,钼板在室温和高温下的拉伸断裂形式和组织进行了分析,并讨论其强化机制。主要结论如下:在水热合成过程中,有六方结构的片状MoO3和竹叶状的水合氧化铝AlO（OH）生成。低温煅烧后,掺杂粉体中有中间相Al2（MoO4）3的生成,MoO3由亚稳态的六方结构转变为稳定的正交结构,AlO（OH）脱水转变为Al₂O₃。经一次还原,中间相Al2（MoO4）3最终被氢气还原为MoO2和Al₂O₃。经二次氢气还原,片状的MoO3完全被还原为球状的Mo颗粒,含铝相以α-Al₂O₃相的形式存在于Mo粉中,在还原过程中,氧化铝颗粒能够起到细化钼粉颗粒的作用。在钼坯料中,α-Al₂O₃以点状物弥散分布在钼基体中,相比掺杂钼粉中的Al₂O₃,粒径增长,尺寸在500 nm¹μm之间。该材料的显微硬度随着氧化铝含量的增加而升高。Al₂O₃的加入使钼板的再结晶开始温度提到1100℃。再结晶核的形成和位错的移动密切相关,而且位错的移动被Al₂O₃强烈的阻碍,再结晶核的形成将被延迟,再结晶开始温度被提高。在再结晶晶粒的成长阶段,Al₂O₃使再结晶晶粒细化,氧化铝颗粒发挥了阻碍其增长的作用。Al₂O₃掺杂钼板的抗拉强度明显高于纯钼板。纯钼板的延伸率曲线在1000℃时出现拐点,而掺杂钼板在1100℃时出现拐点,Al₂O₃掺杂量为0.5wt.%的钼板显示出较好的综合性能。掺杂钼板的硬度随着氧化铝含量的增加显著升高,纯钼II板和掺杂钼板的硬度均随着退火温度的升高而降低。纯钼在1100℃退火后断口就呈现为脆性断裂,而Al₂O₃掺杂钼板在1200℃退火后断裂形式开始发生转变,氧化铝的加入推迟了钼的再结晶,改变了断裂机制。随着拉伸温度的提高,纯钼板和氧化铝钼板抗拉强度都随之降低,但氧化铝掺杂钼合金的抗拉强度明显高于纯钼。纯钼板和氧化铝钼板的延伸率随着拉伸温度的升高,都是先增大然后减小。纯钼板的延伸率在1000℃时达到最大值,而Al₂O₃钼板在1100℃时达到最大,氧化铝钼板的塑性比纯钼板高。氧化铝钼板高温断口形貌以韧窝为主,其在拉伸温度从900℃至1300℃始终是塑性断裂。而纯钼板材当拉伸温度达到1100℃时,其断裂模式从韧性断裂变为脆性断裂。氧化铝的加入对钼板材抗拉强度及动态再结晶温度的提高有显著的影响,从而使钼在高温度下的使用范围扩大。