民國100年 第1梯次 02100 熱處理乙級 學科考古題與答案

第1題

隨含碳量增加而昇高之變態溫度為 1. A 2. A 3. A c m 4. A 。

答案：(3) A c m

解析：碳鋼的A1為共析溫度，含碳量改變時大致固定在727°C附近；A3是亞共析鋼肥粒體與沃斯田體的界線，隨含碳量增加而下降；Acm是過共析鋼沃斯田體與雪明碳體的界線，隨含碳量增加而上升。因此隨含碳量增加而升高的變態溫度為Acm。

第2題

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。

第3題

洛氏硬度H R 30 N 70 所代表的意義為硬度值70 , 1. 鑽石圓錐壓痕器,試驗荷重30 K g 2. φ 1 . 588 m m 鋼球壓痕器,試驗荷重30 k g 3. 鑽石圓錐壓痕器,試驗荷重30 牛頓 4. φ 1 . 588 m m 鋼球壓痕器試驗荷重30 牛頓。

答案：(1) 鑽石圓錐壓痕器,試驗荷重30 K g

解析：洛氏硬度代號HR30N中，N代表使用鑽石圓錐壓痕器，30代表總試驗荷重30 kgf，後面的70則是硬度讀數。若使用鋼球壓痕器，會標示B或T等尺度；荷重的單位也不是牛頓。故HR30N 70表示鑽石圓錐壓痕器、試驗荷重30 kg，硬度值70。

第4題

P R ( R ) 型熱電偶接上C A ( k ) 型之儀表及補償導線時,所指示之溫度是 1. 偏低 2. 偏高 3. 正確 4. 不顯示溫度。

答案：(1) 偏低

解析：PR(R)型是鉑銠熱電偶，CA(K)型儀表與補償導線則依鎳鉻－鎳鋁熱電偶校正。相同溫度下，R型產生的熱電動勢遠小於K型，儀表卻以K型的電動勢與溫度關係判讀，換算出的溫度會明顯偏低，無法正確顯示。熱電偶、儀表與補償導線的型式必須一致。

第5題

加熱時之A 變態稱為 1. 2. 3. 4. A r " 。

答案

• 1

第6題

熱電偶保護管裝入爐內時,在爐內的部分 1. 愈長愈好 2. 愈短愈好 3. 長短無關 4. 為保護管直徑之15 倍以上。

答案：(4) 為保護管直徑之15 倍以上

解析：熱電偶保護管插入爐內時，若插入深度不足，熱電偶感溫端會因爐壁導熱與環境散熱而產生誤差，測溫值偏低。實務上要求插入深度至少為保護管外徑的 10～15 倍以上，以確保感溫端完全處於被測介質溫度場中。選項 1、2 用「愈長愈好」「愈短愈好」過於絕對；選項 4 提出「保護管直徑之 15 倍以上」符合插入深度之一般要求，故為正確。

第7題

下列何種鋼料淬火到室溫時的殘留沃斯田體含量最多 1. 構造用碳鋼 2. 工具用碳鋼 3. 軸承鋼 4. 高速鋼。

答案：(4) 高速鋼

解析：殘留沃斯田體含量與鋼中合金元素、碳含量及淬火溫度有關。高速鋼含大量 W、Mo、Cr、V 等合金元素，Ms 點大幅降低，淬火至室溫時仍有大量沃斯田體未轉變為麻田散體，因此殘留沃斯田體最多。構造用碳鋼與工具用碳鋼合金元素少，Ms 點高，殘留量少；軸承鋼雖含 Cr，但殘留量仍不及高速鋼。故選高速鋼。

第8題

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。

第9題

熱處理爐具所用之結構材料,下列那一種耐熱、耐腐蝕性佳 1. 304 2. 420 3. 310 4. 430 不銹鋼。

答案：(3) 310

解析：熱處理爐構件需耐高溫氧化與腐蝕。310 不銹鋼含高 Cr（約 25%）與高 Ni（約 20%），在高溫下形成穩定氧化膜，抗高溫氧化與耐腐蝕性佳，常用於爐體、 muffler 等。304 為一般型，高溫強度與抗氧化性不足；420 為馬氏體型，耐蝕性較差；430 為鐵素體型，高溫抗氧化性亦不如 310。因此選 310。

第10題

鋁合金的熱處理符號中,固溶處理後先經冷加工,再施予人工時效處理的是 1. T 7 2. T 8 3. T 9 4. T 10 。

答案：(2) T 8

解析：鋁合金熱處理符號 T 系列：T4 為固溶處理後自然時效；T6 為固溶處理後人工時效；T8 為固溶處理後冷加工再人工時效；T9 為固溶處理後人工時效再冷加工。題目描述「固溶處理後先經冷加工，再施予人工時效處理」即 T8。故選 T 8。

第11題

滲碳鋼經適當滲碳淬火後,其表面的組織一般為 1. 麻田散體+殘留沃斯田體 2. 麻田散體+雪明碳體 3. 麻田散體+波來體 4. 變韌體+雪明碳體之混合組織。

答案：(1) 麻田散體+殘留沃斯田體

解析：滲碳鋼表面碳濃度高，淬火後表面為高碳麻田散體，因高碳麻田散體的 Ms 點低，淬火至室溫時仍有部分沃斯田體未轉變，形成殘留沃斯田體。因此表面組織一般為麻田散體＋殘留沃斯田體。雪明碳體與波來體為非淬火組織，變韌體則多出現在等溫處理，故選項 2、3、4 不符。

第12題

杜拉鋁( D u r a l u m i n ) 係指 1. A l - C u - S i 合金 2. A l - C u - N i 合金 3. A l - C u - M g 合金 4. A l - Z n - N i 合金。

答案：(3) A l - C u - M g 合金

解析：杜拉鋁（Duralumin）是鋁銅鎂系合金，典型成分為 Al-Cu-Mg，具良好強度與可熱處理性，廣泛用於航太結構。Al-Cu-Si、Al-Cu-Ni、Al-Zn-Ni 皆非杜拉鋁之定義。故選 Al-Cu-Mg 合金。

第13題

以顯微鏡觀察鋼棒中之非金屬夾雜物,如發現其形態為不連續粒狀物,則為 1. 硫化鐵 2. 矽酸鹽 3. 氧化鋁 4. 硫化錳。

答案：(3) 氧化鋁

第14題

抗拉試片平行部直徑為10 m m,破斷後在斷裂處之直徑為5 m m,則其斷面縮率為 1. 25 % 2. 50 % 3. 75 % 4. 85 %。

答案：(3) 75 %

解析：斷面縮率公式：Z = (A0 − A1)/A0 × 100%。A0 = π/4 × 10²，A1 = π/4 × 5²。代入得 Z = (100 − 25)/100 × 100% = 75%。故選 75%。

第15題

吸熱型爐氣的碳勢隨鋼料加熱溫度的升高而 1. 降低 2. 升高 3. 不變 4. 先升後降。

答案：(1) 降低

解析：吸熱型爐氣（endothermic gas，主要成分為CO、H2、N2）的碳勢指其使鋼材表面增碳的能力。對既定組成的氣氛，其平衡碳含量（碳勢）隨溫度升高而下降，即同爐氣在較高溫時相對鋼材的滲碳能力變弱，故碳勢隨加熱溫度升高而降低。這也是滲碳需依溫度調整氣氛碳勢的原因。升高或不變均與平衡熱力學關係不符。

第16題

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。

第17題

放電加工時,何者不是使用冷卻液之目的 1. 增加脈衝頻率 2. 冷卻電極 3. 沖除金屬渣 4. 防止異常放電。

答案：(1) 增加脈衝頻率

解析：放電加工（EDM）使用冷卻液的目的包括：冷卻電極與工件、沖除加工產生的金屬渣防止二次放電、以及抑制異常放電（如電弧放電）以維持穩定加工。增加脈衝頻率乃由電源設備與加工參數（脈寬、間隔）決定，並非冷卻液的功能，故選1。其餘三項皆為冷卻液之正當用途。

第18題

過共析鋼淬火時,溫度為A +30 °C~50 °C,而不是A c m +30 °C~50 °C之原因為 1. 可得高硬度與耐磨性 2. 可得百分之百麻田散體 3. 浪費能源 4. 可得百分之百雪明碳體。

答案：(1) 可得高硬度與耐磨性

解析：過共析鋼正常淬火溫度取Ac1＋30～50°C，此時未溶雪明碳體（Fe3C）保留於晶界，淬火後得細緻麻田散體加顆粒狀雪明碳體，可兼得高硬度與優良耐磨性。若加熱至Acm＋30～50°C，雪明碳體全溶、晶粒粗大，冷卻後麻田散體粗化且殘留沃斯田體增多，硬度與耐磨性反降。故原因為可得高硬度與耐磨性。

第19題

粉末也會引起燃燒,下列粉末中不會引起燃燒者為 1. 鎂粉 2. 鋁粉 3. 石棉粉 4. 黃磷粉。

答案：(3) 石棉粉

解析：金屬粉末因比表面積大而易燃，鎂粉、鋁粉皆屬可燃金屬粉塵，黃磷粉在空氣中極易自燃；石棉粉為含矽酸鹽的礦物纖維，本身不具可燃性，屬不燃材料，不會引起燃燒。四者中僅石棉粉不會燃燒，其餘均有火災或爆炸風險，作業時須防塵防爆，故選3。

第20題

真空淬火最常用的氣體為 1. N 2. A r 3. C H 4. N H 。

答案：(1) N

解析：真空淬火（vacuum quenching）為避免鋼材氧化脫碳，需在真空爐內以惰性或不活性氣體加壓氣冷。最常用者為氮氣（N2），因其價格低廉、化學性安定、冷卻能力適中且可高壓循環使用；氬氣（Ar）雖更惰性但成本高。故以N2為最普遍選用之淬火氣體，選1。

第21題

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。

第22題

鋁合金固溶處理後的冷卻方法為 1. 水冷 2. 空冷 3. 油冷 4. 爐冷。

答案：(1) 水冷

解析：鋁合金（如2024、6061、7075）固溶處理後，須將高溫單相固溶體快速冷卻至室溫，使溶質原子（Cu、Mg、Zn）過飽和固溶並抑制析出，以備後續時效硬化。若冷速不足會發生自然析出而軟化，故一般採用水冷（淬火）獲得最大過飽和度。空冷、油冷、爐冷均過慢而不適用，選1。

第23題

以光學顯微鏡做氧化物之不純物觀察,試片拋光後應以何種方法加以處理 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

解析：以光學顯微鏡觀察鋼中非金屬夾雜物（如氧化物、硫化物）時，試片抛光至鏡面後，因夾雜物與基體對光反射率差異大，且不需顯現組織，故通常不需腐蝕即可直接觀察（常配合明視場、暗視場或偏光）。硝酸酒精、苦味酸、村上氏液皆為組織腐蝕劑，會蝕去夾雜物或影響判讀，故選不需要腐蝕。

第24題

鋼材淬火後之殘留沃斯田體量與下列何者無關 1. 加熱爐型式 2. 鋼材成份 3. 加熱溫度 4. 冷卻速 度。

答案：(1) 加熱爐型式

解析：淬火後殘留沃斯田體量主要受鋼材化學成分（合金元素降低Ms點）、加熱溫度（影響沃斯田體均質化與碳溶量）、冷卻速率（決定沃斯田體→麻田散體轉變程度）三者影響。加熱爐型式僅關係加熱方式與氣氛，不直接改變沃斯田體穩定性或轉變行為，故與殘留沃斯田體量無關，選1。

第25題

保證可以獲得C . N . S . 之機械性質,下列何種鋼材可容許的直徑最大 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：本題考量「硬化能（淬透性）」。合金元素越多，淬火時越能延緩波來鐵變態、提高硬化能，使較大直徑工件心部仍能淬硬並達CNS規定機械性質。S40C為碳鋼不含合金；SCr440含Cr；SCM440含Cr、Mo；SNCM439含Ni、Cr、Mo，合金量最多、硬化能最高，可保證性質之最大直徑亦最大，故選4。

第26題

鋼材淬火後,殘留沃斯田體量的多寡與下列何者無關 1. 化學成份 2. 加熱溫度 3. 加熱速度 4. 冷卻速度。

答案：(3) 加熱速度

解析：殘留沃斯田鐵量多寡主要由Ms、Mf點決定。化學成份（如C、Ni、Mn）會降低Ms而增加殘留量；加熱溫度越高，固溶碳與合金越多，Ms下降、殘留量增加；冷卻速度影響變態是否完成。加熱速度僅影響升溫快慢與沃斯田化均勻度，與最終殘留沃斯田鐵量無直接關係，故選3。

第27題

有關變韌體組織的敘述,下列何者錯誤 1. 單相組織 2. 可以由沃斯回火處理獲得 3. 極具韌性 4. 不易造成工件破裂、變形少。

答案：(1) 單相組織

解析：變韌體（Bainite）由沃斯回火（等溫淬火）獲得，為肥粒鐵與碳化物之兩相混合組織，並非單相。其上、下變韌體均具高韌性、變形與破裂少等優點，故「單相組織」之敘述錯誤。麻田散體才是過飽和肥粒鐵之單相組織，因此選1。

第28題

一項標準所規定之最大值與最小值之差是 1. 許可差 2. 公差 3. 規格界限 4. 缺點值。

答案：(2) 公差

解析：公差（Tolerance）指一標準所規定之最大許可值與最小許可值之差，即公差＝上限－下限，代表製造時可容許之變動範圍。規格界限指上、下限兩個數值本身；許可差常指配合件間之容許差；缺點值為品質缺點之量化值，均非「最大值與最小值之差」，故選2。

第29題

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。

第30題

熱處理之爐溫控制方式有a . O N 、O F F 控制式;b . 比例控制式;c . 比例積分微分式 ( P I D ) ,就 溫度精度為考量因素,其優劣次序為 1. a . 、b . 、c . 2. b . 、c . 、a . 3. c . 、b . 、a . 4. a . 、c . 、b . 。

答案：(3) c . 、b . 、a .

解析：以溫度控制精度而言，PID（比例積分微分）控制可消除偏差、精度最佳；比例控制（P）次之，會有穩態偏差；ON/OFF二位控制僅全開全關，易過衝與振盪、精度最差。故優劣次序由佳至劣為c、b、a，對應選項3。

第31題

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。

第32題

下列何者非純鐵之同素異形體 1. α 2. β 3. γ 4. δ 。

答案：(2) β

解析：純鐵穩定態同素異形體有α-Fe（室溫肥粒鐵，BCC）、γ-Fe（沃斯田鐵，FCC，約914～1394°C）、δ-Fe（高溫BCC，約1394°C至熔點）。β-Fe並非真正同素異形體，早期曾誤認為磁性變態之相，實為α-Fe之磁性變化，故選2。

第33題

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。

第34題

亞共析鋼以金相觀測含碳量,較佳之熱處理狀態是 1. 正常化 2. 完全退火 3. 淬火 4. 淬火-回火。

答案：(2) 完全退火

解析：以金相觀測亞共析鋼含碳量，宜採完全退火使其達近平衡組織：肥粒鐵＋波來鐵。依槓桿定律，波來鐵面積分率≈C％/0.77（共析碳濃度），據此可估算含碳量。淬火及回火為非平衡組織、不易判讀；正常化晶粒較細，觀測不如完全退火清晰，故選2。

第35題

S U P 4 彈簧鋼實施恒溫韌化處理( P a t e n t i n g ) 之溫度約 1. 650 °C 2. 450 °C 3. 250 °C 4. 160 °C。

答案：(2) 450 °C

解析：恒溫韌化（Patenting，鉛浴或鹽浴處理）用於彈簧鋼線，先沃斯田化再加熱，浸入約450～500°C等溫浴中使變態為細波來鐵（糙斑鐵），利伸線並獲高強韌性。故SUP4之Patenting溫度約450°C，選2；650°C過高，250°C與160°C已屬變韌體或低溫回火範圍。

第36題

不銹鋼熱處理時,為了工件表面的光輝性,使用下列何種爐氣最理想 1. A X 氣體 2. D X 氣體 3. N 氣體 4. R X 氣體。

答案：(1) A X 氣體

第37題

鹽浴中使用的氯鹽,如受潮時加熱至高溫,則會產生 1. H S O 2. H C l 3. H N O 4. N a S O 而侵蝕設備及工件。

答案：(2) H C l

第38題

深冷處理後不發生之現象為 1. 殘留沃斯田體減少 2. 硬度增加 3. 內應力增加 4. 體積縮小。

答案：(4) 體積縮小

第39題

金相組織放大100 倍,若每平方英吋中的晶粒數約為32 個,其A S T M 結晶粒度號數是 1. 4 號 2. 5 號 3. 6 號 4. 7 號。

答案：(3) 6 號

解析：ASTM 結晶粒度號數 n 與 100 倍放大下每平方英吋晶粒數 N 的關係為 N=2^(n-1)。題目 N≈32=2^5，故 n-1=5，n=6，對應 6 號。

第40題

陶瓷纖維耐火棉之結晶開始溫度為 1. 1000 °C 2. 1200 °C 3. 1400 °C 4. 1600 °C。

答案：(2) 1200 °C

第41題

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。

第42題

一般滲碳工件最終表面含碳量要求約為 1. 0 . 35 ~0 . 45 % 2. 0 . 55 ~0 . 65 % 3. 0 . 75 ~0 . 85 % 4. 0 . 95 ~1 . 05 %。

答案：(3) 0 . 75 ~0 . 85 %

解析：滲碳處理 aims to raise surface carbon content so that quenching yields high-hardness martensite. Final surface carbon is generally controlled around 0.75–0.85 %，以兼顧表面硬度與避免過高碳造成脆性。

第43題

含碳量愈高,則M s 溫度 1. 愈低 2. 愈高 3. 沒有影響 4. 含碳量0 . 6 %以上時不變。

答案：(1) 愈低

第44題

測定值若落在「管制圖」之界限內,則表示其值 1. 有非機遇原因 2. 有追查原因之必要 3. 是在正常狀況 4. 超出水準。

答案：(3) 是在正常狀況

第45題

如以N 表示A S T M 結晶粒度號數,n 為每1 m m 截面積內的晶粒數,則N 與n 的關係式為 1. 2. 3. 4. 。

答案

• 2

第46題

隨含碳量增加而降低之變態溫度為 1. A 2. A 3. A 4. A 。

答案：(3) A

解析：鐵碳平衡圖中，A1（共析變態，727℃）為恆溫反應，不隨含碳量改變；A3是亞共析鋼加熱時肥粒體完全溶解為沃斯田體的溫度，會隨含碳量增加而下降，在0.77%C共析成分時與A1相交。反之，Acm線（雪明碳體溶解線）則隨含碳量增加而上升。A2約768℃屬磁性變態，與成分關係不大。因此「隨含碳量增加而降低」的變態溫度為A3，此線決定亞共析鋼的淬火加熱溫度。

第47題

滲碳鋼用於防止滲碳最有效之電鍍金屬為 1. 銅 2. 鎳 3. 鉻 4. 鎘。

答案：(1) 銅

解析：滲碳是讓碳原子由表面向內擴散，因此防滲碳鍍層必須能阻擋碳的擴散。銅與碳幾乎不固溶、也不形成碳化物，碳原子難以穿過銅層，故銅電鍍是局部防滲碳（stop-off）最有效且常用的方法，鍍層約0.02～0.05mm即可。鎳雖可電鍍，但阻碳效果不如銅；鉻層脆且內應力大，易龜裂；鎘有毒且耐熱性差，高溫滲碳時會熔化或揮發，均不適用。

第48題

S U J 2 軸承用鋼經淬火後之組織為 1. 碳化鉻分佈在麻田散體基地 2. 碳化釩分佈在波來體基地內 3. 碳化鈦分佈在麻田散體基地 4. 碳化鉻分佈在波來體基地及殘留沃斯田體。

答案：(1) 碳化鉻分佈在麻田散體基地

解析：SUJ2為高碳鉻軸承鋼（約1.0%C、1.5%Cr）。淬火加熱至沃斯田體化溫度時，基地成為沃斯田體，但部分鉻碳化物無法完全溶解；隨後急冷，沃斯田體變態為麻田散體，未溶解的碳化鉻則保留其中，故淬火組織為「碳化鉻分布在麻田散體基地」，並常有少量殘留沃斯田體。波來體是退火或正常化的緩冷組織，淬火後不應出現，因此選項2、4錯誤；碳化鈦並非此鋼的主要碳化物，選項3不正確。

第49題

一理想淬火劑,其激冷度H 等於無窮大時,則臨界直徑( D o ) 與理想臨界直徑( D ) 關係為 1. D >D o 2. D <D o 3. D =D o 4. D =2 D o 。

答案：(3) D =D o

解析：臨界直徑Do是指在某種淬火劑中，中心也能完全硬化（形成50%以上麻田散體）的最大直徑；理想臨界直徑D（DI）則是在冷卻能力無限大（H＝∞）的理想淬火中求得。淬火劑的激冷度H越大，冷卻越快，能硬化的直徑越大；當H趨近無窮大時，實際臨界直徑就等於理想臨界直徑，即Do＝D。若H為有限值，則Do＜D，故選項1、2、4的關係皆不成立。

第50題

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

第51題

三相電動機當電源線路斷脫一相時 1. 電動機立即停止轉動 2. 立即燒毀 3. 轉速相同繼續轉動 4. 轉速變慢終至燒毀。

答案：(4) 轉速變慢終至燒毀

解析：三相感應電動機運轉中若電源斷脫一相，即成為單相運轉，氣隙磁場由旋轉磁場變為脈動磁場，轉矩大幅下降且電流急遽上升。電動機不會立即停止，也不會立即燒毀，但因輸出不足，負載會使轉速逐漸變慢，繞組長期過電流而過熱，最終燒毀。若在靜止狀態下斷相，則無啟動轉矩而不能起動。因此正確現象為轉速變慢終至燒毀。

第52題

與碳鋼熱處理最相關之變態反應為 1. 共晶 2. 共析 3. 包晶 4. 偏晶反應。

答案：(2) 共析

解析：碳鋼熱處理所利用的相變態為共析反應：沃斯田體在A1（727℃）恆溫下同時析出肥粒體與雪明碳體，形成層狀的波來體。加熱時波來體→沃斯田體、冷卻時沃斯田體→波來體或麻田散體，皆以此共析反應為基礎，因此退火、正常化、淬火、回火的溫度設定都圍繞A1與A3。共晶、包晶、偏晶雖存在於其他合金系或鐵碳圖高溫區，但與碳鋼的實用熱處理關係不大。

第53題

下列那一種鋼料淬火溫度最低 1. 亞共析鋼 2. 低碳鋼 3. 中碳鋼 4. 共析鋼。

答案：(4) 共析鋼

解析：淬火加熱溫度一般為變態點上方30～50℃。共析鋼（0.77%C）的臨界點只有A1＝727℃，加熱至約750～770℃即可完全沃斯田體化，是最低的。亞共析鋼須加熱至A3以上，含碳量越低A3越高，低碳鋼約需900℃以上；中碳鋼約830～870℃。故四者中淬火溫度最低者為共析鋼，因其不需越過A3線，加熱溫度最接近A1。

第54題

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 %

第55題

製造延性鑄鐵加入C a C (或C a O ),其目的是 1. 作為去硫劑 2. 使石墨形成細片狀 3. 作為去氧劑 4. 作為球化劑。

答案：(1) 作為去硫劑

解析：製造延性（球墨）鑄鐵時，鐵液中的硫會與球化劑鎂結合成MgS，使鎂的球化效果失效，因此必須先脫硫。加入CaC2或CaO可與硫反應生成硫化鈣進入熔渣而除去，故其目的為去硫劑，一般要求處理前含硫量降至0.02%以下。石墨球化是靠鎂或稀土元素，並非鈣；去氧雖是熔煉作業的一部分，但不是加CaC2的主要目的；細片狀石墨屬灰鑄鐵特徵，與延性鑄鐵要求球狀石墨相反。

第56題

碳鋼發生包晶反應時,形成之固相為 1. δ 與γ 2. γ 與α 3. γ 與 4. α 與 。

答案：(1) δ 與γ

解析：包晶反應（peritectic reaction）在鐵碳相圖中發生於約 1495℃，反應式為 L + δ → γ，亦即液相與 δ 鐵素體反應生成沃斯田體（γ）。因此反應後所存在的固相為 δ 與 γ 兩相共存（反應進行中）。選項 1 正確；其他選項所列的相組合（如 γ+α、α+其他）不符合包晶反應的相變化。

第57題

中性鹽浴在加熱時常添加少量的A l - M g 粉末,其目的為 1. 增加鹽浴之流動性 2. 提高鹽浴熔點減少鹽浴蒸發 3. 防止工件的氧化脫碳 4. 增加鹽浴溫度之均勻性。

答案：(3) 防止工件的氧化脫碳

解析：中性鹽浴加熱時添加少量 Al-Mg 粉末，其作用是作為脫氧劑/還原劑，消耗鹽浴中的氧與水分，形成保護性氣氛，避免工件表面氧化與脫碳。因此目的為防止工件氧化脫碳。選項 1、2、4 所述的流動性、熔點、溫度均勻性並非添加 Al-Mg 粉末的主要目的。

第58題

共晶鑄鐵發生共晶反應後生成沃斯田體與雪明碳體之混合物,此時沃斯田體所含碳量約 1. 0 . 77 % 2. 2 . 11 % 3. 4 . 3 % 4. 6 . 69 %。

答案：(2) 2 . 11 %

解析：共晶鑄鐵（約 4.3% C）在共晶溫度下發生共晶反應 L → γ + Fe3C（雪明碳體）。共晶反應後沃斯田體的碳含量約為其在共晶溫度下的最大固溶量，約 2.11% C；雪明碳體則含 6.69% C。因此沃斯田體所含碳量約 2.11%。選項 1 的 0.77% 為共析點碳含量，選項 3 的 4.3% 為共晶成分，選項 4 的 6.69% 為雪明碳體碳含量。

第59題

高速鋼淬火第二段預熱用鹽浴主要成分為 1. B a C l 2. N a N O 3. N a N O 4. N a C O 。

答案：(1) B a C l

解析：高速鋼淬火需分段預熱，第二段預熱溫度高（約 800～850℃ 以上），所用鹽浴須耐高溫且不分解。BaCl2（氯化鋇）鹽浴常用於高溫段預熱；NaNO3 適用於較低溫回火/淬火介質，Na2CO3（碳酸鈉）則非主要成分。因此高速鋼淬火第二段預熱用鹽浴主要成分為 BaCl2。

第60題

下列何者硬度值與H B 最為接近 1. H R C 2. H R B 3. H V 4. H S 。

答案：(3) H V

解析：布氏硬度 HB 與維氏硬度 HV 的數值在一般鋼材範圍內最為接近，兩者皆以壓痕面積計算，且換算表中 HB≈HV。洛氏硬度 HRC/HRC 與 HB 差異較大（需換算），HS（肖氏）為回跳式硬度，數值系統不同。故與 HB 最接近者為 HV。

第61題

以下那種方法可應用於檢定淬火液之冷卻能的變化 1. 鋼之斷面硬度分佈曲線製作 2. 沃斯田體化溫度檢定 3. M s 點溫度測定 4. 鋼之化學成份分析及不純物判定。

答案：(1) 鋼之斷面硬度分佈曲線製作

解析：淬火液冷卻能的變化可藉由鋼棒淬火後的斷面硬度分佈曲線來檢定：冷卻能力越強，高硬度層深度越深。此為實務常用的評估方法。沃斯田體化溫度檢定、Ms 點溫度測定與化學成分分析並非直接檢定淬火液冷卻能變化的手段。

第62題

作為塑性加工最重要的材料性質為 1. 抗拉強度 2. 降伏強度 3. 斷面縮率 4. 韌性。

答案：(2) 降伏強度

第63題

可以改善鋼之切削性元素為 1. S i 、P 2. M n 、A l 3. C r 、N i 4. S 、P 。

答案：(4) S 、P

解析：改善鋼材切削性的元素主要為硫（S）與磷（P）：硫形成 MnS 夾杂物，起潤滑與斷屑作用；磷提高硬度與脆性，利於切屑斷裂。Si、Mn、Al、Cr、Ni 等多用於強化、脫氧或耐蝕，非主要改善切削性元素。因此選項 4（S、P）正確。

第64題

棒球打擊棒之材質以木質及鋁合金最多,請問如果用鋁合金,則其合金成分為 1. A l - C u 2. A l - Z n - M g 3. A l - Z n 4. A l - S i - C u 。

答案：(2) A l - Z n - M g

解析：鋁合金棒球打擊棒為求高強度與良好韌性，多採用7000系（Al-Zn-Mg系）合金，經熱處理可達高強度且重量輕。選項1之Al-Cu為2000系，常用於飛機結構；選項3之Al-Zn不完整，未含Mg強化相；選項4之Al-Si-Cu為鑄造用4000系，不適合擠型鍛造棒。故以Al-Zn-Mg為最恰當之打擊棒材質。

第65題

真空熱處理的主要優點是 1. 作業時間短 2. 作業環境良好 3. 能源消耗小 4. 操作簡單。

答案：(2) 作業環境良好

解析：真空熱處理是在減壓密閉爐內進行，爐內無氧化性氣體且無油煙、廢氣外洩，作業場所清潔、無毒害氣味，故主要優點為作業環境良好。其作業時間未必較短、設備與電力耗用反而較高、操作須嚴控真空度故不簡單，因此選項1、3、4皆非其主要優點。

第66題

淬火油的油量概算應為淬火鋼重量之 1. 3 倍以上 2. 5 倍以上 3. 10 倍以上 4. 20 倍以上。

答案：(3) 10 倍以上

解析：淬火油槽油量需足夠以吸收工件帶入之熱量，避免油溫急升導致冷卻能力驟降與油質劣化、甚至起火。實務上油量概算以淬火鋼件重量之10倍以上為原則，方可維持穩定冷卻速率與安全作業，故答案為10倍以上。

第67題

工件放入鹽浴之前必需徹底烘乾,主要是為了 1. 確保人員安全 2. 避免鹽浴劣化 3. 避免工件腐蝕 4. 防止工件變形。

答案：(1) 確保人員安全

解析：鹽浴為熔融高溫鹽液，若工件帶有水氣入槽，水遇高溫鹽會瞬間汽化膨脹而噴濺、甚至爆沸，嚴重威脅操作人員安全並造成灼傷。因此入槽前必須徹底烘乾，主要目的在確保人員安全；雖亦可減少鹽浴水解，但安全為首要考量。

第68題

抗拉試棒之平行部直徑為14 m m ,破斷後最小直徑為8 m m ,則其斷面縮率為 1. 42 . 9 % 2. 59 . 6 % 3. 67 . 31 % 4. 70 . 51 %。

答案：(3) 67 . 31 %

解析：斷面縮率RA＝(A0－A1)／A0×100%，面積與直徑平方成正比，故RA＝[d0²－d1²]／d0²×100%＝(14²－8²)／14²×100%＝(196－64)／196×100%＝132／196×100%＝67.35%，約67.31%，故選項3正確。

第69題

鋁門窗一般是擠製成型,一般常使用之鋁合金之代號為 1. 1100 2. 2024 3. 6063 4. 7075 。

答案：(3) 6063

解析：鋁門窗採擠製成型，需兼具良好擠型性、耐蝕性與中等強度，6000系之6063合金為建築擠型專用之代表材。1100為純鋁軟質、2024與7075強度高但擠型與耐蝕性較差，故鋁門窗最常用代號為6063。

第70題

標準18 - 8 沃斯田體系不銹鋼的C N S 種類符號是 1. S U S 304 2. 304 3. S U S 316 4. 316 。

答案：(2) 304

第71題

淨化不銹鋼熱處理件表面,最有效的化學藥品是 1. 氟酸+硝酸 2. 鹽酸 3. 硫酸 4. 草酸。

答案：(1) 氟酸+硝酸

解析：不銹鋼熱處理後表面常附氧化皮膜，最有效之淨化（酸洗）方式為氫氟酸＋硝酸混合液，硝酸可氧化、氫氟酸可溶解含金屬氧化物之緻密皮膜。鹽酸、硫酸對不銹鋼表面鈍態溶解力不足，草酸僅弱腐蝕，故以氟酸加硝酸最有效。

第72題

未將黑皮料表面的脫碳層削除,因而引起淬火破裂之鋼料是 1. 低碳鋼種 2. 中碳鋼種 3. 高碳鋼種 4. 與含碳量無關。

答案：(3) 高碳鋼種

解析：黑皮料（熱軋鋼材表面黑皮）在加熱軋延過程中，表層因氧化與脫碳形成含碳量低於心部的「脫碳層」。淬火時，表層與內部含碳量不同，變態溫度與麻田散體生成時機產生差異，造成表里膨脹不均與極大變態應力。高碳鋼本身含碳量高，淬火後麻田散體硬而脆，熱應力與相變應力都大，脫碳層未削除便淬火，最容易引起淬火破裂。相對地，低碳鋼淬硬性低、生成麻田散體少，不易裂；中碳鋼次之。因此高碳鋼種最需注意先去除脫碳層再淬火。

第73題

通常稱為一度電的是 1. 1 瓩的電 2. 100 瓦電燈用一小時 3. 200 瓦電燈使用5 小時 4. 1000 瓦電燈使用24 小時。

答案：(3) 200 瓦電燈使用5 小時

解析：「一度電」即 1 仟瓦小時（1 kWh），為電能單位，等於功率 1000 瓦的電器使用 1 小時所耗電能：1 kWh = 1000 W × 1 h = 1000 Wh。選項3：200 W × 5 h = 1000 Wh = 1 度電，正確。選項1「1 瓩的電」僅是功率（1 kW），未乘時間不能成為電能；選項2：100 W × 1 h = 100 Wh = 0.1 度；選項4：1000 W × 24 h = 24000 Wh = 24 度，遠大於一度。故答案為 200 瓦使用 5 小時。

第74題

鑄鐵與一般鋼材不同的地方,其中一項是鋼中無那一種組織存在 1. 波來體 2. 肥粒體 3. 雪明碳體 4. 石墨。

答案：(4) 石墨

解析：鋼與鑄鐵同為鐵碳合金，分界在含碳量 2.11%。鋼（含碳小於 2.11%）中的碳幾乎都以化合物「雪明碳體（Fe3C）」形式存在，組織為肥粒體、波來體等，並無游離石墨。鑄鐵含碳超過 2.11%，碳除形成雪明碳體外，多餘碳以「石墨」片狀或球狀游離析出，這正是鑄鐵與鋼最明顯的差異。因此題目問「鋼中無那一種組織存在」，答案為石墨。波來體、肥粒體、雪明碳體在鋼中均常見。

第75題

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。

第76題

何種原始組織球化最慢 1. 細波來體 2. 粗波來體 3. 變韌體 4. 麻田散體。

答案：(2) 粗波來體

解析：球化處理是將層狀雪明碳體斷裂、收縮成球粒，以降低硬度、改善加工性，其驅動力為減少雪明碳體與肥粒體間的界面能。細波來體層間距小、界面面積大，擴散路徑短，球化最快；粗波來體層片厚、層間距大、界面面積小，碳擴散距離長，故球化最慢。變韌體與麻田散體組織細緻，碳化物易析出球化，速率多快於粗波來體。因此原始組織中球化最慢者為粗波來體。

第77題

下列何者為氣體軟氮化法之缺點 1. 變形大 2. 鋼種限制多 3. 耐磨性及抗蝕性差 4. 滲氮層薄不適重負荷條件下運轉使用。

答案：(4) 滲氮層薄不適重負荷條件下運轉使用

解析：氣體軟氮化（gas soft nitriding）是在 500～570°C 以氨氣等進行低溫氮碳共滲，優點為變形小、幾乎不受鋼種限制、表面耐磨與抗蝕性佳。其主要缺點是白層（化合物層）很薄，通常僅約 0.01～0.02 mm，承載能力有限，不適合在高接觸應力、重負荷或衝擊條件下運轉的零件。故選項1（變形大）、2（鋼種限制多）、3（耐磨抗蝕差）均與事實相反，正確缺點為滲氮層薄不適重負荷，選4。

第78題

乾冰加酒精做鋼的深冷處理,最低可使溫度降至約 1. - 30 °C 2. - 50 °C 3. - 70 °C 4. - 90 °C。

答案：(3) - 70 °C

解析：深冷處理（sub-zero treatment）目的在使殘留沃斯田體轉變為麻田散體，提升硬度與尺寸安定。乾冰（固態 CO2）在常壓下昇華溫度為 -78.5°C，若將工件浸入乾冰與酒精混合浴中，酒精作為熱傳介質，可使溫度穩定降至約 -70°C，低於乾冰單獨使用效果。要達 -90°C 須改用液態氮。因此題目所述乾冰加酒精最低約 -70°C，選3。

第79題

下圖是一個直方圖,若以一項產品的軸徑做為測定對象,橫軸代表軸的直徑,各組的寬度相 同,則各條狀矩形的高度表示 1. 誤差 2. 軸的長度 3. 各組內測定值發生之機率 4. 產量。

答案：(3) 各組內測定值發生之機率

第80題

下列螺紋記號中,表示統一制(美國)粗螺紋者是 1. M 2. U N F 3. U N C 4. P T 。

答案：(3) U N C

解析：螺紋記號中，M 為公制 ISO 螺紋（Metric）；UNC 為美國統一制「粗螺紋」（Unified National Coarse）；UNF 為統一制「細螺紋」（Unified National Fine）；PT 為英制錐管螺紋（Pipe Taper，又稱 BSPT）。題目問統一制（美國）粗螺紋，對應即 UNC，故選3。UNC 牙距較大、螺紋較深，常用於一般結構鎖附；UNF 牙距小、強度佳，用於航空等精密處。