题目
何谓调质处理？回火[1]索氏体比正火索氏体的力学性能为何较优越？
何谓调质处理？回火[1]索氏体比正火索氏体的力学性能为何较优越？
题目解答
答案
调质处理：习惯上将淬火加高温回火称为调质处理，其目的是为了获得既有较高的强度、硬度，又有良好的塑性及冲击韧性的综合力学性能。
性能比较：在相同硬度条件下，回火索氏体和正火索氏体抗拉强度相近，但回火索氏体的屈服强度、塑性、韧性等性能都优于正火索氏体。
这是因为，回火索氏体是由淬火马氏体分解而得到，其组织为铁素体加颗粒状碳化物。而正火索氏体是由过冷[2]奥氏体直接分解而来，其组织为铁素体加片状碳化物。正火索氏体受力时，位错的运动被限制在铁素体内，当位错运动至片状碳化物界面时形成很大的平面位错塞积群，使基体产生很大的应力集中，易使碳化物脆断或形成微裂纹。而粒状碳化物对铁素体的变形阻碍作用大大减弱，塑性和韧性得到提高，当粒状碳化物均匀地分布在塑性基体上是，由于位错和第二相粒子的交互作用产生弥散强化或沉淀强化，提高钢的塑性变形抗力，从而提高强度。因此相比较正火索氏体，回火索氏体具有更好的强度、塑性、韧性等性能。
解析
本题主要考查对调质处理概念的理解以及回火索氏体和正火索氏体力学性能差异原因的掌握。解题思路如下：
- 明确调质处理的定义：根据金属热处理的基本概念，直接阐述调质处理的具体内容和目的。
- 对比两种索氏体的力学性能：先指出在相同硬度条件下，回火索氏体和正火索氏体抗拉强度相近，但回火索氏体在屈服强度、塑性、韧性等方面更优。
- 分析性能差异的原因：
- 从组织形成方式来看，回火索氏体是由淬火马氏体分解得到，组织为铁素体加颗粒状碳化物；正火索氏体是由过冷奥氏体直接分解而来，组织为铁素体加片状碳化物。
- 从位错运动和应力集中角度分析，正火索氏体中，位错运动至片状碳化物界面时会形成很大的平面位错塞积群，导致基体产生很大的应力集中，容易使碳化物脆断或形成微裂纹。
- 对于回火索氏体，粒状碳化物对铁素体的变形阻碍作用大大减弱，提高了塑性和韧性。并且当粒状碳化物均匀分布在塑性基体上时，位错和第二相粒子的交互作用会产生弥散强化或沉淀强化，提高钢的塑性变形抗力，从而提高强度。