第1題
同一鋼料在下列那一種情況下淬火所得之臨界直徑最大 1. 靜止之水 2. 靜止之油 3. 靜止之空氣 4. 靜止之鹽水。
答案:(4) 靜止之鹽水
解析:臨界直徑(Dc)指圓棒中心恰能完全淬成麻田散體的最大直徑,淬火激烈度(H值)越大,Dc越大。各淬火媒體激烈度排序為:靜止鹽水 > 靜止水 > 靜止油 > 靜止空氣。鹽水中食鹽破壞蒸氣膜,冷卻最激烈,故同一鋼料在靜止鹽水中淬火所得臨界直徑最大;空氣冷卻最緩和,臨界直徑最小。
民國101年 第1梯次 02100 熱處理乙級 學科歷屆試題與答案,共 80 題可線上瀏覽,適合查詢考古題、題庫與解答。
同一鋼料在下列那一種情況下淬火所得之臨界直徑最大 1. 靜止之水 2. 靜止之油 3. 靜止之空氣 4. 靜止之鹽水。
答案:(4) 靜止之鹽水
解析:臨界直徑(Dc)指圓棒中心恰能完全淬成麻田散體的最大直徑,淬火激烈度(H值)越大,Dc越大。各淬火媒體激烈度排序為:靜止鹽水 > 靜止水 > 靜止油 > 靜止空氣。鹽水中食鹽破壞蒸氣膜,冷卻最激烈,故同一鋼料在靜止鹽水中淬火所得臨界直徑最大;空氣冷卻最緩和,臨界直徑最小。
以火花試驗來判斷混在一起之四種鋼料,其中沒有爆發性火花之鋼種為 1. A I S I 420 2. A I S I 304 3. S 10 C 4. S K 3 。
答案:(2) A I S I 304
解析:火花試驗係靠鋼中碳與氧反應產生爆花以判斷含碳量。AISI 304為沃斯田鐵系不鏽鋼(Cr≈18%、Ni≈8%、含碳極低),高鉻鎳使火花細短、幾無爆裂,呈現無爆發性火花。AISI 420(麻田散系不鏽鋼,含碳約0.15%以上)、S10C(含碳約0.1%)、SK3(含碳約1.2%)皆含碳,會出現明顯爆發性火花。故無爆發性火花者為AISI 304。
下列淬火液以何者之冷卻能最差? 1. 80 °C油 2. 30 °C油 3. 肥皂水 4. 40 °C水。
答案:(3) 肥皂水
碳鋼發生A 變態時由γ →α + ;其中γ 為沃斯田體;α 為肥粒體;此時α 之固溶 碳量約 1. 0 . 77 % 2. 0 . 0218 % 3. 4 . 30 % 4. 2 . 11 %。
答案:(2) 0 . 0218 %
解析:碳鋼共析變態(A1,約727°C)時,沃斯田體γ(含碳0.77%)分解為肥粒體α與雪明碳體Fe3C。依鐵碳平衡圖PSK線,肥粒體α在727°C時碳最大固溶度為0.0218%,遠低於沃斯田體的0.77%、亦低於2.11%(包晶點)與4.30%(鑄鐵共晶)。故γ→α+Fe3C變態時,α之固溶碳量約0.0218%。
如下所列之加熱爐中,做850 °C淬火加熱時,加熱速度最慢者為 1. 重油爐 2. 真空爐 3. 鹽浴爐 4. 流體床爐。
答案:(2) 真空爐
解析:850°C淬火加熱速度取決於爐內熱傳方式。真空爐內為真空,缺乏氣體對流,熱量僅能靠輻射傳遞,加熱速度最慢;重油爐有燃燒火焰、鹽浴爐有高溫熔鹽、流體床爐有流態化粒子,皆能藉介質直接接觸傳熱,加熱較快。故做850°C淬火加熱時,加熱速度最慢者為真空爐。
鋼料實施麻回火後的組織為 1. 波來體 2. 變韌體 3. 肥粒體+變韌體 4. 麻田散體+變韌體。
答案:(4) 麻田散體+變韌體
解析:麻回火(麻淬火,一種熱浴淬火)將鋼淬入高於Ms點的熱浴(鹽浴或油浴)保溫使溫度均一後取出空冷,主要獲得麻田散體;若浴溫落在變韌體(Bainite)形成區或保溫稍久,會伴生部分變韌體,故組織為麻田散體+變韌體。波來體為緩冷(退火、正常化)產物;純變韌體則為沃斯回火產物,均非麻回火之結果。
S K H 2 鎢系高速鋼與S K H 51 鉬系高速鋼比較,後者的 1. 切削性能及韌性均較佳 2. 切削性能較佳但韌性較差 3. 切削性能較差但韌性較佳 4. 切削性能及韌性均較差。
答案:(3) 切削性能較差但韌性較佳
觀察鋼之粒界氧化,試片經拋光後應以何種方法處理 1. 硝酸酒精溶液腐蝕 2. 苦味酸酒精溶液腐蝕 3. 村上氏腐蝕液腐蝕 4. 不需要腐蝕,可直接觀察。
答案:(4) 不需要腐蝕,可直接觀察
彈簧用油回火線的製程是 1. 水回火 2. 油回火 3. 淬水後回火 4. 淬油後回火。
答案:(4) 淬油後回火
解析:油回火線製程為:線材經淬火(加熱至奧氏體區後油淬)得到馬氏體,隨後進行回火以獲得高強度與良好韌性的索氏體/回火馬氏體組織。因此完整製程為「淬油後回火」,單純油回火或水回火皆不符合定義。
齒輪齒面常實施珠擊法,主要目的是增加 1. 切削性 2. 疲勞強度 3. 伸長率 4. 韌性。
答案:(2) 疲勞強度
共析鋼加熱至沃斯田體化後,徐冷至A 下方一點溫度發生共析變態所生成之組織為肥粒體十 雪明碳體,其中肥粒體所占重量百分比約 1. 11 % 2. 89 % 3. 75 % 4. 25 %。
答案:(2) 89 %
解析:共析鋼(0.77% C)共析變態生成珠光體(鐵素體+渗碳體)。依槓桿法則:渗碳體 (6.67% C) 佔 (0.77/6.67)×100% ≈ 11.5%,鐵素體佔 88.5% ≈ 89%。肥粒體即鐵素體,故重量百分比約 89%。
為了改善軋延狀態之構造用N i - C r - M o 合金鋼的切削性,應實施 1. 正常化 2. 完全退火 3. 回火 4. 製程退火。
答案:(4) 製程退火
銅鋁合金(又稱鋁青銅)其含鋁量必須大於 1. 2 % 2. 4 % 3. 6 % 4. 9 % 以上方可實施熱處理來強化其性質。
答案:(4) 9 % 以上方可實施熱處理來強化其性質
解析:鋁青銅 (Cu-Al 合金) 需含 Al 9% 以上才會形成 β 相(高溫體心立方),經淬火保留 β' 馬氏體並時效析出強化相,方可實施熱處理強化。Al < 9% 為單相 α 固溶體,無相變強化機制,僅能靠冷加工硬化。
能有系統地表示出一特定因果關係的關係圖系列是 1. 管制圖 2. 特性要因圖 3. 散布圖 4. 機率密度函數圖。
答案:(2) 特性要因圖
解析:特性要因圖(魚骨圖、石川圖)專門用於系統性梳理「結果(特性)」與「原因(要因)」的層級關係,將人、機、料、法、環等大類細分至根本原因,是品質管理中因果分析的核心工具。管制圖用於過程監控,散布圖顯示相關性,機率密度函數圖描述分布形狀。
下列那一種熱處理對環境的污染最嚴重 1. 鹽浴熱處理 2. 輝面熱處理 3. 高週波熱處理 4. 真空熱處理。
答案:(1) 鹽浴熱處理
解析:鹽浴熱處理(尤其是氰化物系鹽浴)在使用及廢棄後會產生含氰、鉛、鋇等劇毒物質,處理不當極易污染水源與土壤,故對環境污染最嚴重。相較之下,輝面、真空、高週波等方式多屬乾式或密閉爐型,單位作業的有害廢棄物量較鹽浴明顯為少。
栓槽孔之加工主要為 1. 車削 2. 銑削 3. 拉削 4. 磨削。
答案:(3) 拉削
解析:栓槽孔(鍵槽孔)多採用拉削加工。拉刀可一次拉出具有固定斷面形狀的內孔槽,兼具成形與切削效率,且能獲得較一致的槽寬與精度。車削、銑削多適用外圓或平面成形,磨削則多用於精修而非以一次成形栓槽孔為主要方式。
電阻式溫度計的精度較熱電偶溫度計更佳,然在熱處理工廠卻少見被使用,其原因為 1. 材料不易取得 2. 易受爐內氣氛的影響 3. 測定值得視室溫之高低做補償 4. 由於電阻線之線徑太細,700 °C以上極易損壞。
答案:(4) 由於電阻線之線徑太細,700 °C以上極易損壞
解析:電阻式溫度計(如鉑電阻)雖然在中低溫區精度與穩定性較熱電偶佳,但其感溫元件多以極細的電阻線繞製。當爐溫超過約700 ℃時,細線易受熱軟化、氧化、震動或爐內熱衝擊而斷裂或劣化,維修與壽命不如結構較簡單且耐高溫的熱電偶,因此在熱處理高溫爐場較少採用。
A . D . I(沃斯回火球墨鑄鐵)曲柄軸實施何種熱處理可提高其耐磨性 1. 滲碳 2. 軟氮化 3. 退火 4. 正常化。
答案:(2) 軟氮化
解析:ADI(沃斯回火球墨鑄鐵)本身已兼具高強度與韌性,欲進一步提升其耐磨性時,常採用軟氮化處理。在低於共析溫度下,使氮(及少量碳)擴散至表層,形成極薄且硬度較高的化合物層與擴散層,能有效改善接觸磨耗與抗咬合性。單純退火或正常化難以大幅提高表面耐磨性,滲碳則對ADI整體組織特性較不常作為其主要增強耐磨手段。
滲碳氮化處理比一般的滲碳處理容易在表面殘留較多量的何種組織 1. 麻田散體 2. 沃斯田體 3. 雪明碳體 4. 肥粒體。
答案:(2) 沃斯田體
真空滲碳所用的氣體是 1. C O 2. C O 3. C H 4. N H 。
答案:(3) C H
解析:真空滲碳多採用碳氫化合物氣體(如丙烷C3H8或甲烷CH4等)作為碳源,於真空爐中通入微量氣體並控制分解以供給活性碳原子擴散入鋼中。題目選項中以「CH」表示的方式雖書寫簡略,較符合以碳氫氣體作為供碳介質的真空滲碳概念。
以勃氏硬度檢測硬度之試片,寬度必須為凹痕直徑之 1. 2 倍 2. 3 倍 3. 5 倍 4. 10 倍以上。
答案:(3) 5 倍
解析:勃氏硬度(Brinell)試驗時,若試片寬度過小,壓痕周圍的材料無法充分支撐負荷,易造成凹痕變形失真。為減少邊緣效應,一般實務上要求試片寬度至少為勃氏凹痕直徑的5倍,方能較正確地反映材料本身之硬度值。
鑄鐵之共晶溫度約在 1. 727 °C 2. 912 °C 3. 1148 °C 4. 1495 °C。
答案:(3) 1148 °C
解析:在鐵-碳平衡狀態圖中,鑄鐵的共晶(萊氏體)反應發生於約1148 ℃,此溫度為液相直接生成奧斯田體與雪明碳體(共晶組織)之共晶點。其餘選項分別為共析溫度(727 ℃)、α-γ轉變溫度(912 ℃)及純鐵熔點(約1495 ℃),與鑄鐵共晶溫度並不相符。
亞共析鋼沃斯田體化後,施以各種冷卻,不可能得到下列何種組織 1. 麻田散體 2. 變韌體 3. 初析雪明碳體 4. 初析肥粒體。
答案:(3) 初析雪明碳體
解析:亞共析鋼含碳量低於共析點(約0.77%),沃斯田體化後緩冷先析出初析肥粒體(選項4),快速淬火得麻田散體(1),等溫處理可得變韌體(2)。初析雪明碳體(3)僅在過共析鋼(含碳>0.77%)緩冷時才沿晶界析出;亞共析鋼不會生成此相,故為不可能得到的組織。
真空爐用於冷卻工作物的氣體,其比重的大小依序為 1. A 、N 、H e 2. N 、A 、H e 3. H e 、 A 、N 4. H e 、N 、A 。
答案:(1) A 、N 、H e
何者因素會使M s 溫度下降 1. 含碳量增大 2. 含碳量減低 3. 冷速加快 4. 冷速變慢。
答案:(1) 含碳量增大
解析:Ms(麻田散體開始溫度)主要由化學成分決定,與冷卻速率無關。隨含碳量增加,Ms顯著下降;含碳量減少則Ms上升。因此使Ms下降的因素是含碳量增大(選項1)。冷速快慢只影響能否到達Ms及麻田散體生成量,不改變Ms本身溫度。
真空爐之爐壓為10 T o r r 表示其壓力為 1. 0 . 01 m m A q 2. 0 . 01 m m H g 3. 0 . 01 k g / c m 4. 0 . 01 p s i 。
答案:(2) 0 . 01 m m H g
解析:Torr(托)與 mmHg(毫米汞柱)在數值上是同一個壓力單位,1 Torr=1 mmHg=1/760 atm,常用來表示真空爐的爐壓。因此爐壓應以毫米汞柱表示,四個選項中只有 mmHg 屬於真空壓力的正確單位;mmAq 為毫米水柱、kg/cm² 與 psi 均為較大壓力的工程單位,不適合表示真空度,故選 0.01 mmHg。
拉伸試片夾持部與平行部間的圓弧R ,其主要目的是 1. 方便繪圖 2. 加工容易 3. 將應力均勻分散到平行部 4. 防止在夾持部破斷。
答案:(3) 將應力均勻分散到平行部
加熱爐之有效加熱帶的定義為 1. 爐溫溫差在± 5 °C之內 2. 爐溫溫差在± 10 °C之內 3. 爐溫溫差在 ± 20 °C之內 4. 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內。
答案:(4) 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內
高週波感應硬化之有效硬化層深度決定方法為 1. H V 500 以上的深度 2. H V 523 以上的深度 3. H V 550 以上的深度 4. 視含碳量之不同有不同的標準。
答案:(4) 視含碳量之不同有不同的標準
C A ( k ) 型熱電偶( + ) 側素線之成份為 1. F e 2. C u 3. N i - C r 4. P t 。
答案:(3) N i - C r
解析:CA型熱電偶即K型(鎳鉻–鎳鋁)熱電偶。其正極(+)為Chromel,成分為Ni-Cr(鎳鉻合金,約90%Ni、10%Cr);負極(−)為Alumel(Ni-Al系)。故正側素線成分為Ni-Cr,選項3正確。鐵、銅、鉑分別為其他熱電偶材料。
含碳量1 . 2 %的高碳鋼從高溫緩冷後觀察金相,結晶粒周圍的網狀組織是 1. 肥粒體 2. 雪明碳體 3. 沃期田體 4. 波來體。
答案:(2) 雪明碳體
解析:含碳1.2%屬過共析鋼(>0.77%)。自沃斯田體化溫度緩冷時,先沿沃斯田體晶界析出初析雪明碳體,形成網狀組織;其後剩餘沃斯田體於共析溫度轉變為波來體。故網狀組織為雪明碳體(選項2),而非肥粒體(那出現在亞共析鋼)。
以丙烷1 m 加空氣7 . 14 m 經變成爐發生為吸熱型R X 氣體時,其容積變成為 1. 8 . 14 m 2. 12 . 64 m 3. 16 . 52 m 4. 21 . 80 m 。
答案:(2) 12 . 64 m
解析:吸熱型RX氣體由丙烷與空氣在爐內吸熱反應生成,主反應為C3H8+1.5O2→3CO+4H2,氮氣不參與反應。空氣7.14 m³中約含氧1.5 m³與氮5.64 m³,加上丙烷1 m³,總輸入8.14 m³;產物為3 CO+4 H2+5.64 N2=12.64 m³,故容積變為12.64 m³。
真空熱處理時,工件加熱主要藉 1. 熱對流 2. 熱輻射 3. 熱傳導 4. 熱傳導+熱對流。
答案:(2) 熱輻射
解析:真空熱處理時爐內幾乎無氣體介質,熱對流與熱傳導效率極低,工件加熱主要靠高溫爐壁與加熱元件以電磁波傳遞能量的熱輻射方式進行,因此加熱速率與溫度均勻性取決於輻射條件。
下列結晶粒度分佈,何者稱為混粒組織 1. 4 號50 %,5 號50 % 2. 4 號25 %,5 號50 %,6 號 25 % 3. 4 號25 %,5 號25 %,6 號25 %,7 號25 % 4. 4 號5 %,5 號45 %,6 號45 %,7 號 5 %。
答案:(3) 4 號25 %,5 號25 %,6 號25 %,7 號25 %
發熱型爐氣的成分氣體中百分比最高的是 1. C O 2. C O 3. N 4. H 。
答案:(3) N
解析:發熱型爐氣由燃燒碳氫燃料產生,成分包括CO2、H2O、N2及少量CO、H2。因空氣中氮氣約占78%且不參與燃燒,故N2在產氣中百分比最高,其餘活性氣體比例較低。
有關滲碳淬火回火缺陷,下列何者不會造成工件表面硬度降低 1. 表面碳量太低 2. 表面碳量太高 3. 不完全淬火 4. 回火溫度太低。
答案:(4) 回火溫度太低
解析:表面硬度降低常因表面碳量不足、碳量過高造成殘留沃斯田體、或不完全淬火等。回火溫度太低只會軟化程度不足,不會造成表面硬度降低,反而硬度維持較高;提高回火溫度才會顯著降低硬度。
下列鋼材何者硬化能最佳 1. S 40 C 2. S C r 440 3. S C M 440 4. S N C M 439 。
答案:(4) S N C M 439
解析:硬化能取決於合金元素種類與含量。S40C為普通碳鋼硬化能低;SCr440含鉻;SCM440含鉻鉬;SNCM439含鎳鉻鉬,合金元素最多且綜效最佳,故硬化能最佳。
A r ' 變態是由過冷沃斯田體變態成何種組織 1. 肥粒體 2. 麻田散體 3. 波來體 4. 雪明碳體。
答案:(3) 波來體
所謂P I D 溫度控制系統之P 是指 1. 積分 2. 微分 3. 比例 4. 等差控制。
答案:(3) 比例
拉伸試片平行部標點距離拉伸前為50 m m,拉斷後為65 m m,則其伸長率是 1. 15 m m 2. 15 % 3. 30 m m 4. 30 %。
答案:(4) 30 %
解析:伸長率=(拉伸後標距-原標距)÷原標距×100%。代入(65-50)÷50×100%=15÷50×100%=30%。伸長率是沒有單位的百分比,不是長度,因此不可寫成15 mm或30 mm;15 mm只是伸長量(65-50),15%則是把伸長量直接當成百分比,兩者都不符合定義。
產品品質應由何人負責 1. 董事長或總經理 2. 設計及計畫管理人員 3. 品質管理人員 4. 全體員工。
答案:(4) 全體員工
解析:品質管理應落實全面品質管理(TQM)的精神,產品品質由全體員工共同負責:高階主管負責提供資源與政策,設計與製程人員從源頭做好管理,品管人員負責檢驗與稽核,現場人員依標準作業執行。任何一個環節疏忽都會造成不良品,因此不能把責任只歸給董事長或總經理、設計人員或品管單位。
下列變態溫度何者與含碳量無關 1. M s 2. 3. A 4. A 。
金屬中屬於強磁性者為 1. A l 、M o 、C r 2. F e 、N i 、C o 3. M n 、S i 、C u 4. Z n 、P b 、S b 。
答案:(2) F e 、N i 、C o
解析:常溫下具強磁性(鐵磁性)的金屬為鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co),這三種金屬的3d電子自旋未成對,可使磁疇整齊排列。鋁、鉬、鉻屬順磁性或反鐵磁性;錳、矽、銅不具強磁性;鋅、鉛、銻則為抗磁性,磁化率為負。因此只有Fe、Ni、Co符合強磁性的條件。
鋼料在含高濃度氰化物的鹽浴中滲碳後,不可直接淬火於 1. 空氣 2. 油 3. 水 4. 低溫用中性鹽浴。
答案:(4) 低溫用中性鹽浴
下列高碳鋼的組織中,以N i t a l 腐蝕液腐蝕做光學顯微鏡觀察,何者之腐蝕時間最短 1. 球化組織 2. 退火組織 3. 淬火組織 4. 淬火回火組織。
答案:(4) 淬火回火組織
硬化能良好的鋼材,下列敘述何者錯誤 1. 質量效應小 2. 容易淬火硬化 3. 必須快速淬火 4. 不易退火軟化。
答案:(3) 必須快速淬火
解析:硬化能(淬火性)良好的鋼,因合金元素使波來鐵與肥粒鐵界面減少、臨界冷卻速率降低,斷面質量效應小,厚件與薄件都能均勻硬化,而且可用油或空氣等較緩和的方式冷卻就能淬硬,因此「必須快速淬火」是錯誤敘述。硬化能好的鋼,退火軟化也較費時,所以選項4正確。
臥式銑床不能加工的事項是 1. 銑削平面 2. 銑圓柱的螺旋槽 3. 銑螺旋齒輪 4. 銑圓筒內螺旋槽。
答案:(4) 銑圓筒內螺旋槽
解析:臥式銑床以水平刀軸帶動銑刀,可銑削平面、溝槽,配合分度頭與導程機構可銑圓柱螺旋槽及螺旋齒輪。圓筒內螺旋槽屬於內孔加工,刀具與刀軸無法伸入筒內迴轉切削,須改用內銑、插床或專用機具,因此臥式銑床無法勝任。
對於鋼材的結晶粒的敘述,下列何者錯誤 1. 愈細硬度愈高 2. 愈細強韌性愈高 3. 愈粗硬化能愈大 4. 愈細轉脆溫度愈高。
答案:(4) 愈細轉脆溫度愈高
解析:晶粒愈細,晶界面積愈大,差排移動受阻,強度與硬度愈高、韌性愈佳,而且裂紋不易跨晶傳播,韌脆轉換溫度反而愈低,因此「愈細轉脆溫度愈高」是錯誤的。晶粒粗大時晶界少,可降低臨界冷卻速率、硬化能較大,所以選項3的敘述正確。
氣體滲碳氮化工件表面較不易電鍍,乃因表面何種組織造成 1. 氮化物層 2. 麻田散體 3. 肥粒體 4. 波來體。
答案:(1) 氮化物層
解析:氣體滲碳氮化處理後,工件表面會形成一層緻密的氮化物(如ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N),硬度極高且化學性質穩定。此氮化物層阻礙電鍍液與基材的接觸與結合力,因此表面較不易電鍍。其他組織如麻田散體、肥粒體、波來體並非滲氮表面的主要阻礙層。
P R [ P t - ( P t - R h ) ] 溫度計之常用溫度為 1. 1400 °C以下 2. 1200 °C以下 3. 1000 °C以下 4.
P R [ P t - ( P t - R h ) ] 溫度計用補償導線,其正負極使用之材料為 1. 與熱電偶相同 2. N i , N i - C u 3. C u , N i - C u 4. C u , C r - N i 合金。
答案:(3) C u , N i - C u
解析:PR型(Pt vs Pt-Rh)熱電偶的補償導線採用廉價金屬導線模擬其熱電特性,正極使用銅(Cu),負極使用銅鎳合金(Ni-Cu,即康銅)。這是補償導線與延伸導線的區別:延伸導線材料與熱電偶相同,補償導線則用不同金屬組合以降低成本。
對於電氣機器電氣事故等的火災不適合的滅火器是 1. 泡沫滅火器 2. 二氧化碳滅火器 3. 乾粉滅火器 4. 強化液滅火器(霧狀)。
答案:(1) 泡沫滅火器
解析:泡沫滅火器噴出的泡沫為水性導電液體,若用於電氣設備火災,可能造成觸電與短路擴大,故不適合電氣事故火災。二氧化碳、乾粉及霧狀強化液滅火器具備絕緣或不導電特性,較適用於電氣火災。
光學顯微鏡之解析度與入射光之波長之關係為 1. 波長愈長,解析度愈佳 2. 波長愈短,解析度愈佳 3. 波長在某定值時有最佳的解析度 4. 兩者無關。
答案:(2) 波長愈短,解析度愈佳
解析:依Abbe解析度公式 d = 0.61λ/NA,解析度與入射光波長λ成正比,波長愈短則可分辨的最小距離愈小,解析度愈佳。因此使用短波長光源(如藍光或紫外光)可提升顯微鏡解析度。
機械用磷青銅添加磷的主要目的 1. 脫氧用 2. 改善彈性 3. 改善切削性 4. 改善鑄造性。
答案:(2) 改善彈性
凡建築物高度在 1. 10 公尺 2. 20 公尺 3. 30 公尺 4. 40 公尺以上均必須裝避雷針。
答案:(2) 20 公尺
下列何者不是麻田散體變態的特徵 1. 固定之變態溫度 2. 相變態時無擴散機制 3. 必須在恆溫形成 4. 受剪力變態。
答案:(3) 必須在恆溫形成
解析:麻田散體變態為無擴散、非恆溫(athermal)變態,其轉變量隨溫度下降而增加,Ms、Mf溫度固定,且受剪力應力誘發。『必須在恆溫形成』描述的是沃斯田體等溫變態(如貝氏體),並非麻田散體的特徵,故為非特徵。
下列那一種熱處理是屬於熱機處理 1. 沃斯成形 2. 沃斯回火 3. 麻回火 4. 麻淬火。
答案:(1) 沃斯成形
解析:熱機處理(thermomechanical processing)指在熱處理過程中同時施加機械變形,沃斯成形(Ausforming)即在沃斯田體區間進行變形後淬火,屬典型熱機處理。沃斯回火、麻回火、麻淬火均為一般熱處理,不含同步機械加工。
含磷高之鑄鐵容易生成史蒂田體( S t e a d i t e ) ,此組織是 1. +肥粒體+沃斯田體 2. 肥粒體 +麻田散體+石墨 3. 波來體+ + 4. 肥粒體+ + 之共晶混合物。
答案:(4) 肥粒體+ + 之共晶混合物
解析:含磷量高的鑄鐵在凝固時,磷與鐵形成磷化鐵(Fe3P),與肥粒體組成磷化鐵-肥粒體共晶,稱為史蒂田體(Steadite)。此共晶混合物硬脆,分佈於晶界,影響鑄鐵性質。
下列何者不是珠擊法的目的 1. 除銹 2. 消除應力 3. 提高工件之疲勞強度 4. 增加工件表面壓應力。
答案:(2) 消除應力
110 V (伏特)100 W 電燈20 盞每天點10 小時,30 天耗電是為 1. 600 瓩時 2. 660 瓩時 3. 6600 瓩時 4. 600000 瓩時。
答案:(1) 600 瓩時
解析:先求總功率:100 W=0.1 kW,20盞共0.1×20=2 kW。每日耗電為2 kW×10小時=20 kWh;30天累計20×30=600 kWh。1瓩時就是1度電,因此耗電量為600瓩時,選1。其他選項與此計算結果不符,係將瓦數、盞數或天數錯乘所致。
S K S 3 工具鋼通常採用之熱處理方式是 1. 水淬後低溫回火 2. 水淬後高溫回火 3. 油淬後低溫回火 4. 油淬後高溫回火。
答案:(3) 油淬後低溫回火
解析:SKS3屬油淬硬化型合金工具鋼,常用於冷作模具與工具。其熱處理通常加熱至沃斯田鐵化溫度後油淬,再施行約150~200℃的低溫回火,以消除淬火應力並保留高硬度、耐磨性。水淬冷卻過快,容易造成變形或龜裂;高溫回火則會明顯降低硬度,故選3。
鑄鐵製品基地的組織相同時,其機械性質以下列何種形態的石墨最佳 1. 球狀 2. 塊狀 3. 縮墨狀 4. 片狀。
答案:(1) 球狀
解析:基地組織相同時,石墨的形態與分布主導機械性質。片狀石墨尖端會造成應力集中,如同內部裂縫般割裂基地,使強度與延性下降;球狀石墨的表面積較小、尖端效應低,對基地連續性破壞最少,因此強度、延性與韌性最佳。球墨鑄鐵即利用球化處理獲得球狀石墨,故選1。
彈簧鋼最重要的特性是 1. 硬度 2. 抗拉強度 3. 疲勞強度 4. 衝擊值。
答案:(3) 疲勞強度
解析:彈簧在使用中承受反覆循環載荷,失效多由疲勞裂紋引起,因此設計首重高疲勞強度,並需具備高降伏強度與彈性極限,使彈簧在反覆變形下不易產生塑性變形或斷裂。硬度與抗拉強度雖與強度有關,但並非彈簧最重要的特性;衝擊值更非主要要求,故選3。
正六角形螺帽之相鄰兩邊之夾角為 1. 60 ° 2. 90 ° 3. 120 ° 4. 135 ° 。
答案:(3) 120 °
解析:正六邊形的內角和為(6-2)×180°=720°,每個內角為720°÷6=120°。螺帽相鄰兩邊在頂點處的夾角就是正六邊形的內角,因此為120°,選3。60°是正六邊形的中心角,並非相鄰兩邊的夾角;90°與135°也不符合正六邊形的幾何關係。
一個正圓錐如下圖,由半腰斜切,上段拿掉後其留下之截口,由截口垂直方向投影,其形狀 為 1. 正圓 2. 長方形 3. 雞蛋形 4. 正橢圓形。
答案:(3) 雞蛋形
喬米尼端面淬火試驗時,試片從爐中取出必須在幾秒以內噴水冷卻 1. 3 秒 2. 5 秒 3. 10 秒 4. 20 秒。
答案:(2) 5 秒
解析:喬米尼端面淬火試驗用於測定鋼材的硬化能,試片自爐中取出後必須迅速噴水冷卻,一般規範要求5秒以內開始,以避免試片溫度下降過多,造成沃斯田鐵提前分解,影響端面硬度與硬化能曲線。取出後延遲越久,試驗結果越不準確,故選2。
下列項目中不屬非破壞試驗者為 1. 硬度試驗 2. 滲透探傷法 3. 超音波探傷法 4. 放射線探傷法。
答案:(1) 硬度試驗
解析:非破壞試驗(NDT)包括滲透探傷、超音波探傷、放射線探傷等不損傷工件的方法;硬度試驗雖損傷微小但屬機械性質試驗,一般不歸類為非破壞試驗,因此不屬非破壞試驗者為硬度試驗。
有效硬化深度0 . 3 ~0 . 5 m m 的滲碳或滲碳氮化工件之硬度測定,下列何種硬度試驗可得最正 確的硬度值 1. H B 2. H R A 3. H R B 4. H R C 。
答案:(2) H R A
解析:有效硬化深度僅0.3~0.5 mm,硬度試驗的壓痕必須夠淺,才不會貫穿硬化層而讀到心部。HRA使用鑽石圓錐壓頭及60 kgf較輕荷重,壓痕較淺,適合薄硬化層;HRC荷重150 kgf、壓痕較深,HB與HRB則適用較軟材料,故選2。
管制圖內管理界限與規格界限之間的關係是 1. 管理界限的上下限均高於規格界限 2. 管理界限的上限較低而下限較高 3. 規格界限的上限較低而下限較高 4. 規格界限的上下限均高於管理界限。
答案:(2) 管理界限的上限較低而下限較高
解析:管制界限是依製程實際數據計算出來的(通常取中心線加減3個標準差),代表製程本身的變異;規格界限則由產品設計或客戶要求訂定,代表允許接受的範圍。製程能力足夠時,管制界限應完全落在規格界限之內,也就是管制上限低於規格上限、管制下限高於規格下限,這樣才能看出製程是否會接近規格邊緣。選項1與選項4把兩者的高低關係說反了,選項3則把管制界限與規格界限的角色弄反。
深冷處理可減少那一種組織的含量 1. 變韌體 2. 雪明碳體 3. 沃斯田體 4. 麻田散體。
答案:(3) 沃斯田體
解析:深冷處理是在淬火後把鋼件冷卻到室溫以下(常約-70℃至-196℃),利用低溫提供更大的變態驅動力,使淬火後殘留的沃斯田體繼續轉變成麻田散體。因此可減少的是沃斯田體,並可提高硬度、尺寸安定性與耐磨性。變韌體、雪明碳體不是深冷處理要消除的組織,麻田散體反而是會增加的組織。
加熱速率愈快則 1. 愈低 2. 愈高 3. 不受影響 4. 先升後降。
答案:(2) 愈高
解析:加熱速率愈快,沃斯田體化的變態點(Ac1、Ac3)會往高溫偏移,也就是愈高。原因是變態需要碳原子擴散與組織重排,加熱太快時擴散時間不足,必須加熱到更高溫度才有足夠驅動力完成變態,所以實測的變態溫度偏高。這也說明連續加熱與恆溫加熱所得到的變態點為何不同;選項1、3、4都不符合這種受擴散控制的觀念。
縮狀石墨鑄鐵比球狀石墨鑄鐵較佳之性質為 1. 強度大 2. 硬度高 3. 熱傳導性佳 4. 韌性佳。
答案:(3) 熱傳導性佳
解析:縮狀(蠕蟲狀)石墨鑄鐵的石墨彼此相連,形狀介於片狀與球狀之間,石墨連續性高,有利於熱的傳導,故熱傳導性優於球狀石墨鑄鐵。球狀石墨呈孤立球體,對基地的割裂較小,因此強度、硬度與韌性都以球狀石墨鑄鐵較佳。本題問的是縮狀石墨鑄鐵較佳者,只有熱傳導性佳成立。
構造用鋼為了發揮強韌性能,淬火後,一般以獲得何種組織為佳 1. 高溫回火麻田散體 2. 波來體 3. 麻田散體+波來體 4. 麻田散體+肥粒體。
答案:(1) 高溫回火麻田散體
解析:構造用鋼要求強度與韌性兼備,通常採調質處理:淬火得到麻田散體後,再於約500~650℃高溫回火,使麻田散體回火成回火麻田散體(糙斑鐵),可消除淬火內應力、降低脆性並保有高強度,是最佳的強韌組合。波來體的強度不足;麻田散體加波來體、或麻田散體加肥粒體,則屬於不完全淬火組織,性質不均且韌性較差。
鋼件經酸洗或鍍鋅,鍍鉻而發生氫脆性,下列脫氫或防止方法中何種無效 1. 酸洗液內加添抑制劑( i n h i b i t o r ) 2. 沸水中長時間浸漬 3. 200 °C左右加熱4 小時 4. 長時間浸漬於鹼液中。
答案:(4) 長時間浸漬於鹼液中
A r " 變態是由過冷沃斯田體變態成何種組織 1. 肥粒體 2. 麻田散體 3. 變韌體 4. 雪明碳體。
答案:(2) 麻田散體
解析:Ar″是過冷沃斯田體在低溫(Ms點以下)發生麻田散體變態的代號。此變態屬無擴散、剪移式變態,碳原子來不及擴散,沃斯田體中的碳被強迫固溶在麻田散體裡,形成體心正方構造。肥粒體與雪明碳體需靠擴散析出,變韌體則屬中溫階段變態,均不是Ar″的產物。
鹽浴之氯鹽受高溫氧化會產生 1. H 2. H C l 3. C O 4. C l 。
答案:(4) C l
M 2 高速鋼淬火溫度約為 1. 950 °C~1050 °C 2. 1190 °C~1230 °C 3. 1260 °C~1300 °C 4. 1350 °C ~1410 °C。
答案:(2) 1190 °C~1230 °C
高週波淬火的溫度與普通淬火的溫度相比是 1. 相同 2. 較低 3. 較高 4. 無關。
答案:(3) 較高
解析:高週波淬火利用表皮效應快速加熱工件表層至奧氏體化溫度,因加熱極快(秒級),奧氏體晶粒無時間長大,且過熱可細化晶粒,故實務上淬火溫度比普通爐淬火高30~50°C(如45鋼普通淬火840°C,高週波常用880~920°C)。選項1錯誤,溫度並非相同;選項2相反;選項4無關顯不合理。
下列4 種淬火液a . 30 °C水,b . 30 °C鹽水( 10 %),c . 30 °C油,d . 80 °C油,按冷卻能之大小排列, 正確者為 1. a >b >c >d 2. b >a >d >c 3. b >a >c >d 4. b >d >a >d 。
答案:(2) b >a >d >c
下列何種工件最需要實施加壓淬火 1. 離合器板 2. 齒輪 3. 球桿 4. 衝頭。
答案:(1) 離合器板
解析:加壓淬火(Press Quenching)係在淬火冷卻過程中對工件施加機械壓力以抑制熱應力與組織應力引起的變形。離合器板為薄板狀零件,表面積大厚度小,淬火極易產生彎曲變形,生產上常務必採用加壓淬火並配合專用夾具。齒輪、球桿、衝頭雖也重視變形控制,但離合器板對平面度要求最嚴苛且最常規定加壓淬火。