采用液-液掺杂法制备了纯钼和ZrO2弥散强化钼合金。通过室温拉伸试验和低周疲劳(LCF)试验,研究了添加ZrO2对其组织和性能的影响,并对其断裂模式和能量吸收进行了分析。研究表明,ZrO2能细化钼合金的晶粒尺寸,提高再结晶温度。ZrO2对屈服强度的提高主要体现在晶界强化。拉伸断裂模式与晶粒尺寸有关,随着晶粒尺寸的减小,由穿晶断裂转变为穿晶沿晶断裂。在循环初期,应变幅值的增加使循环硬化转变为循环软化,ZrO2的加入加速了循环硬化/软化。随着应变幅值的增大,单次稳定循环的加载能量和吸收能量增大,而卸载能量基本不变。ZrO2能提高钼合金在相同应变幅值下的总疲劳吸收能,且单周吸收能低于纯钼,从而提高疲劳寿命。