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Mo-Si系金属间化合物是有望应用与1200°C以上的高温结构材料,近些年来得到了国内外材料研究人员的广泛重视和研究。但是,目前的研究大多数限于实验室阶段。阻碍Mo-Si系金属间化合物实际应用的主要问题是:室温韧性差、高温强度不够及高温抗氧化性差。本文采用电弧熔炼和定向凝固的方法制备Mo-Si系金属间化合物及其单晶,利用高温退火控制合金的显微组织。通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和投射电子显微镜(TEM)等设备对合金进行显微组织进行观察和分析。通过高温压缩试验、三点弯曲试验、显微维氏硬度试验等评价合金的机械性能。作为基础研究,本文首先对Mo-Si系金属间化合物进行综合分析,从整体上了解Mo-Si系金属间化合物的显微组织及其机械性能,并通过添加合金元素(B、Nb)来改变合金显微结构进而改善机械性能;然后选取综合性能较好的合金体系进行重点研究。本文研究所涉及的合金体系包括:低硅合金(Mo-10Si和Mo3Si—Mo5Si3共晶);Mo5Si3-MoSi2共晶、亚共晶和过共晶;(Mo1-x,Nbx)Si2合金。重点研究的合金体系为(Mo1-x,Nbx)Si2合金。电弧熔炼的Mo-10Si合金的组成相为Mo+Mo3Si,该合金在高温下虽然强度不是非常高,在1300°C/1×10-4s-1条件下的峰值应力为250MPa。但是却表现出明显的塑性形变能力和很好的强度保持能力。铸态Mo-10Si合金的室温断裂韧性为7.3 Mpam1/2。经过高温退火处理后Mo3Si相从Mo母相中析出。析出Mo3Si相的尺寸对合金室温断裂韧性有较大的影响;经1200℃/48h退火的合金,析出的Mo3Si相尺寸较大,由于Mo3Si相本身是脆性相,导致合金断裂韧性稍有降低,为6.0 Mpam1/2;经1400℃/24h退火的合金,细小弥散的Mo3Si相从Mo相中析出,析出的Mo3Si相进一步分割Mo相减小了Mo相的尺寸,改善了合金的室温韧性,合金断裂由穿晶断裂变为穿晶、沿晶混合断裂,断裂韧性为9.5 Mpam1/2。电弧熔炼制备的Mo3Si-Mo5Si3合金由Mo3Si相和Mo3Si-Mo5Si3共晶相组成。合金的显微结构在1200℃和1400℃非常稳定,不随着退火温度和时间的改变而