民國99年 第1梯次 02100 熱處理乙級 學科考古題與答案

民國99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。

題目與答案

第1題

洛氏硬度H R 30 T 70 所代表之意義為硬度值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 鋼球痕器,試驗荷重30 牛頓。

答案:(2) φ 1 . 588 m m 鋼球壓痕器,試驗荷重30 k g

解析:洛氏表面硬度(Rockwell Superficial)中,T標尺(HR 30 T)所採用的是φ1.588 mm(1/16英吋)鋼球壓痕器,並施加30 kgf之主試驗荷重(配合表面硬度所規定之預荷重)。標示方式「HR 30 T 70」即表示以此壓痕器及30 kgf荷重所測得之洛氏表面硬度值為70。其他選項中將壓痕器誤為鑽石圓錐或將單位誤為牛頓,均不符合T標尺之規定。

第2題

碳鋼沃斯田體化後待徐冷至室溫,得50 %肥粒體和50 %波來體的混合組織,則其含碳量約為 1. 0 . 3 % 2. 0 . 4 % 3. 0 . 5 % 4. 0 . 6 %。

答案:(2) 0 . 4 %

第3題

鋼料滲碳後的有效硬化深度,是指硬度在 1. H V 350 2. H V 450 3. H V 550 4. H V 650 以上的硬化層深度。

答案:(3) H V 550

解析:鋼料經滲碳等表面硬化處理後,其「有效硬化深度」在台灣及多數國際慣用定義上,係指自工件表面至該深度處,硬度尚達到規定最低值以上之層深。對一般滲碳鋼而言,最常採用之有效硬化深度界限硬度為維氏硬度HV 550(約相當於洛氏HRC 55左右)。因此當硬度值達HV 550以上時,仍屬有效硬化層,超過該界線以下即不列入有效硬化深度。

第4題

下列何者元素加入後,會使F e - C 平衡圖中沃斯田體區域變窄 1. M n 2. N i 3. C r 4. N 。

答案:(3) C r

第5題

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

第6題

下列組織何者最為穩定 1. 室溫時之麻田散體 2. 殘留沃斯田體 3. 過冷沃斯田體 4. A 以上之沃斯田體。

答案:(4) A 以上之沃斯田體

解析:麻田散體(馬田散體,Martensite)為過冷沃斯田體經無擴散轉變而成,屬亞穩定組織;殘留沃斯田體(Retained Austenite)在室溫下亦未達完全平衡,屬亞穩定組織;過冷沃斯田體(Undercooled Austenite)僅於過冷狀態短暫存在,遠離鐵碳平衡態,亦不屬最穩定組織。由於選項1~3所列者在室溫平衡條件下皆非最穩定,相對而言選項4所概括「A以上之沃斯田體」(即上述以沃斯田體為前驅或型態者)均不屬平衡穩定組織,故最不符合「最為穩定」之敘述。

第7題

含碳量0 . 25 %以下的碳鋼,最常實施的熱處理為 1. 正常化 2. 沃斯回火 3. 完全退火 4. 高週波熱處理。

答案:(1) 正常化

解析:含碳量0.25%以下之低碳鋼,其淬透性較低,若實施完全退火或淬火回火等處理,往往無法獲得顯著強度提升,且退火成本與效果亦不如對中高碳鋼來得必要。實務上最常對此類低碳鋼採用「正常化」(Normalizing)。正常化是將鋼料加熱至Ac3(或Ac3+30~50℃)後空氣中冷卻,可達到均勻組織、細化晶粒、消除鑄造或熱加工所造成之不均勻性等目的,並能改善切削性,最符合低碳鋼的常用熱處理需求。

第8題

下列有關麻田散體組織之敘述何者錯誤 1. 結晶構造為B . C . T 2. 含碳量與未變態前沃斯田體一樣 3. 殘留應力高 4. 是一種穩定組織。

答案:(4) 是一種穩定組織

解析:麻田散體(Martensite)在鐵碳系中為沃斯田體經快速冷卻所產生之無擴散轉變產物。其結晶構造為體心正方晶格(B.C.T.),與轉變前沃斯田體(F.C.C.)比較,因碳原子來不及擴散而強制固溶於間隙位置,故碳含量大致與轉變前沃斯田體相同。此種過飽和固溶狀態同時造成晶格扭曲,導致極高的內部殘留應力。然而在熱力學上,麻田散體並非平衡穩定組織,於加熱或長時間放置下皆有向較穩定之肥粒體+滲碳體轉變之趨勢。因此敘述4「是一種穩定組織」為錯誤。

第9題

同一鋼種會形成硬化能帶,主要的成因是 1. 化學成份在一定範圍變動 2. 實驗誤差 3. 先前組織之影響 4. 硬度測定誤差。

答案:(1) 化學成份在一定範圍變動

解析:硬化能帶(Jominy band)指同一鋼種在相同端淬條件下,因化學成分在規格允許範圍內波動,使硬化能出現上限與下限的帶狀分布。鋼廠出廠時即依成分上下限給出端淬曲線帶,故主要成因是成分變動(選項1)。實驗誤差或硬度測定誤差(選項2、4)僅影響單筆量測值,不會造成系統性帶狀;先前組織(選項3)會影響淬透結果,但非硬化能帶形成的根本來源。因此選1。

第10題

有關工件淬火後之變形量,下列何者不正確 1. 與素材組織有關 2. 與加工應力有關 3. 與熱處理條件有關 4. 與工件脫碳層無關。

答案:(4) 與工件脫碳層無關

解析:淬火變形受多因素影響:素材組織(選項1)、加工殘留應力(選項2)、熱處理條件如冷速與溫度分布(選項3)均正確。選項4「與工件脫碳層無關」為不正確敘述,因為脫碳層使表層含碳量下降,相變收縮量與心部不同,會加劇體積不均與翹曲變形,故脫碳層與變形有關。題目問「何者不正確」,故選4。

第11題

將亞共析鋼加熱在A ~A 之間的溫度,保持適當時間後急冷,可得何種組織 1. 麻田散體+ 肥粒體 2. 麻田散體+波來體 3. 麻田散體+變韌體 4. 變韌體+肥粒體。

答案:(1) 麻田散體+ 肥粒體

解析:亞共析鋼臨界點為A1與A3。加熱至A1~A3間(α+γ二相區)保溫,沃斯田體與肥粒體共存;急冷時沃斯田體轉變為麻田散體,未溶入沃斯田體的肥粒體被保留。故可得麻田散體+肥粒體(選項1)。若加熱至A3以上全沃斯田體區急冷,才得全麻田散體;波來體或變韌體需配合不同冷速或回火,非此條件下直接急冷之產物。

第12題

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。

第13題

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。

第14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15題

過共析鋼的淬火溫度為 1. A 2. A 3. A 4. 稍上方。

答案:(1) A

第16題

放電加工機不能加工之材質為 1. 碳化鎢 2. 不銹鋼 3. 工業陶瓷 4. 高錳鋼。

答案:(3) 工業陶瓷

解析:放電加工(EDM)是藉工件與電極間絕緣液中的放電蝕除材料,工件必須導電。碳化鎢、不鏽鋼、高錳鋼均為導電金屬或合金,可正常加工;工業陶瓷為絕緣材料,一般放電加工機無法引發放電蝕除(選項3)。故不能加工者為工業陶瓷,選3。

第17題

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。

第18題

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。

第19題

中溫鹽浴爐使用溫度愈高則B a C l 添加量愈多是因為B a C l 可以 1. 提高鹽浴之流動性 2. 降低鹽浴之熔點 3. 提高鹽浴的熔點 4. 提高加熱速率。

答案:(3) 提高鹽浴的熔點

解析:中溫鹽浴爐使用溫度愈高,鹽浴愈易揮發或分解失效。BaCl2熔點高(約960°C),在混合鹽中提高BaCl2添加比例,可「提高鹽浴的熔點」,使混合鹽能在較高溫下維持穩定液態而不易揮發(選項3)。選項2「降低熔點」相反,為錯誤;提高流動性或加熱速率並非主要目的。故選3。

第20題

鋁合金的加工狀況符號中,代表1 / 2 加工硬化後施予局部退火的是 1. H 12 2. H 22 3. H 24 4. H 34。

答案:(3) H 24

第21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22題

汽車抗震葉片彈簧淬火後,回火溫度約多少比較合理 1. 100 ~150 °C 2. 200 ~300 °C 3. 450 ~500 °C 4. 550 ~650 °C。

答案:(3) 450 ~500 °C

解析:汽車抗震葉片彈簧屬彈簧鋼,淬火後需中溫回火(spring temper)以獲高彈性極限與疲勞強度,一般回火約400~500°C,選項3(450~500°C)合理。100~150°C為低溫回火(刀具、量具);200~300°C仍偏低;550~650°C為高溫回火(調質),硬度過低不符彈簧需求。故選3。

第23題

滲碳鋼經正常的滲碳淬火後,最高硬度不在表面處,其原因是表面含有較多量的 1. 肥粒體 2. 雪明碳體 3. 殘留沃斯田體 4. 波來體。

答案:(3) 殘留沃斯田體

解析:滲碳鋼正常滲碳淬火後,表面碳濃度高使Ms點下降,沃斯田體不易完全變態為麻田散體,表面遂保留較多殘留沃斯田體。殘留沃斯田體質軟、硬度低,導致表面硬度反低於次表面(約0.5~1.0 mm處最高)。故最高硬度不在表面,主因為表面含較多殘留沃斯田體。肥粒體、雪明碳體、波來體非此現象主因。

第24題

熱電偶溫度計係利用下列何種原理來測定溫度 1. 電阻 2. 電動勢 3. 電磁波 4. 頻率。

答案:(2) 電動勢

解析:熱電偶由兩種不同金屬導線接合而成,當測溫端與基準端存在溫度差時,依席貝克效應(Seebeck effect)產生熱電動勢(電動勢),其大小與溫差成正比,經補償導線與儀表即可測得溫度。故熱電偶溫度計利用電動勢原理。電阻為電阻溫度計(如白金電阻)原理;電磁波、頻率非其測溫依據。

第25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26題

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

第27題

不銹鋼或高錳鋼脫碳層深度之檢測應以 1. 巨觀目視檢測 2. 顯微組織判定 3. 硬度試驗法 4. 磁性探傷法較易檢測。

答案:(3) 硬度試驗法

第28題

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。

第29題

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

第30題

氣冷式真空爐以 1. A r 2. H e 3. N 4. N +A r 之冷卻速率最快。

答案:(2) H e

解析:氣冷式真空爐冷卻速率取決於氣體之比熱與熱傳導率。常用氣體中,氫氣熱傳最佳但危險少用;氦氣(He)比熱與熱傳導率均高於氮氣(N)與氬氣(Ar),故冷卻最快;氮氣次之,氬氣最慢。N+Ar混合氣速率介於兩者間,不如He快。因此以He冷卻速率最快。

第31題

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。

第32題

工程圖中標準零件之規格應標示於 1. 組合圖 2. 零件圖 3. 工作圖 4. 註解欄。

答案:(1) 組合圖

第33題

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

第34題

為了消除加工硬化之效應,恢復材料之延展性實施 1. 完全退火 2. 應力消除退火 3. 球化退火 4. 製程退火。

答案:(4) 製程退火

解析:冷加工會使晶粒伸長、差排密度增加而產生加工硬化,強度上升但延展性下降。製程退火(又稱再結晶退火或中間退火)將材料加熱至再結晶溫度附近,使新的等軸晶粒成核成長,消除加工硬化並恢復延展性,方便後續加工。完全退火較適用於最終軟化;應力消除退火主要降低殘留應力;球化退火則使碳化物球化。

第35題

淬火硬化之鋼料可以選擇之硬度試驗為 1. H R C , H R B , H V 2. H R C , H V , H S 3. H R C , H R F , H V 4. H R C , H R A , H R H 。

答案:(2) H R C , H V , H S

解析:淬火硬化鋼硬度高,宜選硬材尺度。HRC以鑽石圓錐、主荷重150 kg適硬鋼;HV(維氏)金鋼石角錐適用各硬度且精準;HS(肖氏)回跳式適硬材現場。HRB、HRF、HRH均用鋼球壓子且荷重較低,適軟材或薄材,不適硬化鋼。HRA荷重60 kg適薄硬層。故合適組合為HRC、HV、HS。

第36題

何者變態溫度隨含碳量增加而昇高 1. A 2. 3. A 4. A 。

答案

  • 2

第37題

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

第38題

在群體中抽取樣本,若依一定之間隔或時間抽取樣本,則稱為 1. 隨機抽樣 2. 分層抽樣 3. 系統抽樣 4. 多段抽樣。

答案:(3) 系統抽樣

解析:系統抽樣(systematic sampling)又稱等距或機械抽樣,係於群體中依固定時間、數量或空間間隔(k值)抽取樣本,如每生產第10件抽1件。隨機抽樣為完全隨機;分層抽樣先分層再各層隨機抽取;多段抽樣分階段抽取。題述「依一定之間隔或時間抽取」即系統抽樣之定義。

第39題

鈹銅合金析出硬化處理的溫度為 1. 100 ~200 °C 2. 200 ~300 °C 3. 300 ~500 °C 4. 500 ~700 °C。

答案:(3) 300 ~500 °C

解析:鈹銅合金(如C17200)先於約780~800℃固溶處理水冷,使Be固溶,再施析出硬化(時效)。其析出硬化溫度約300~340℃,屬300~500℃範圍;溫度過高會過時效而軟化。故時效溫度在300~500℃。100~200℃析出不足;500~700℃已近固溶溫且易過時效,非宜。

第40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41題

輻射溫度計是利用望遠鏡對準高溫物體,而後調整目鏡及鏡筒,使物體像呈現在溫度計內部 之 1. 銀板 2. 銅板 3. 鎳板 4. 鎳鉻板上,使其吸收熱輻射升高溫度而在熱電偶產生電動勢而測知其溫度。

答案:(1) 銀板

第42題

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

第43題

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。

第44題

兼具適度之抗拉強度、延伸率、衝擊值、耐磨性,及良好之切削加工性的是 1. 灰口鑄鐵 2. 白口鑄鐵 3. 展性鑄鐵 4. 球狀石墨鑄鐵。

答案:(4) 球狀石墨鑄鐵

第45題

加熱爐中對工件之加熱速率最快的是 1. 鹽浴 2. 流體床爐 3. 真空爐 4. 空氣爐。

答案:(1) 鹽浴

解析:鹽浴爐以熔融鹽為介質,工件直接浸入液中,熱量藉傳導與對流迅速傳給表面,加熱速率最快且溫度均勻。流體床爐雖有固體顆粒循環,仍以氣體為載體;真空爐主要靠輻射傳熱;空氣爐則以氣體對流與輻射加熱,三者速率均低於鹽浴,因此要求快速升溫時常選鹽浴。

第46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47題

碳工具鋼淬火後麻田散體中之碳固溶量以 1. 0 . 1 ~0 . 3 % 2. 0 . 3 ~0 . 5 % 3. 0 . 5 ~0 . 7 % 4. 0 . 7 ~0 . 9 % 為宜。

答案:(3) 0 . 5 ~0 . 7 %

解析:碳工具鋼淬火後,麻田散體中的碳固溶量以0.5~0.7%較適宜,此時硬度高且仍保有相當韌性。碳量低於此範圍,硬度與耐磨性不足;碳量過高,淬火後殘留沃斯田鐵增多,且麻田散體脆性增大,容易產生淬裂。實務上常以調整淬火溫度來控制固溶碳量。

第48題

某一肥粒體晶粒金相放大100 倍,其每平方吋之晶粒數目為256 個,則其A S T M 晶粒號數為 1. 4 2. 8 3. 9 4. 11 。

答案:(3) 9

解析:ASTM晶粒號數N與每平方吋晶粒數n(100倍下)之關係為n=2^(N-1)。題目已給100倍、n=256,代入256=2^8,故N-1=8,N=9。若觀察倍率不是100倍,才需先換算至100倍基準;本題不必再修正。晶粒號數越大代表晶粒越細,所以答案為9號。

第49題

淬火於猛烈攪拌之鹽水中之淬火激冷度(H 值)最高可達 1. 2 2. 3 3. 5 4. 10 。

答案:(3) 5

解析:Grossmann的H值表示淬火介質的激冷能力,數值越大冷卻越快。5%食鹽水在猛烈攪拌下,H值最高可達5;靜止水約1,油則約0.2~0.5。鹽水因蒸氣膜易破裂並伴隨劇烈對流,故激冷度遠高於油與靜止水。本題問最高可達,因此選5。

第50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51題

下列材料何者可使用半靜鋼錠 1. 厚鋼板 2. 工具鋼 3. 鋼琴線 4. 薄鋼板。

答案:(1) 厚鋼板

解析:半靜鋼錠的脫氧程度介於沸騰鋼與淨靜鋼之間,鋼錠內部僅有少量氣孔,成本較低,常用於厚鋼板、型鋼等一般結構材料。工具鋼與鋼琴線要求組織均勻、純淨度高,須採用淨靜鋼;薄鋼板則常使用沸騰鋼以獲得良好表面。因此厚鋼板最適合使用半靜鋼錠。

第52題

下圖是針對一項擴音機產品品質不良類別所檢測的「柏拉圖」,依你的看法,此產品品質不 良的重點應該是 1. 音質不良 2. 振動不良 3. 發信不良 4. 尾音不良。

答案:(4) 尾音不良

第53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54題

下列何者非火焰硬化之優點 1. 可局部淬火 2. 構造簡單 3. 費用低 4. 淬硬層容易控制。

答案:(4) 淬硬層容易控制

解析:火焰硬化的優點包括可針對局部區域加熱淬火、設備構造簡單、投資與操作費用低。其缺點是火焰溫度高,加熱深度與溫度不易精確控制,易造成過熱或淬硬層不均。因此「淬硬層容易控制」並非火焰硬化的優點,實際須以經驗與移動速度調整。

第55題

將800 W 容量電爐之電熱線剪短20 %時,其剪斷後之消耗電力變成 1. 640 W 2. 800 W 3. 1000 W 4. 1200 W 。

答案:(3) 1000 W

解析:電熱線電阻R=ρL/A,剪短20%後長度變為0.8倍,電阻也變為0.8R。電壓不變時功率P=V²/R,故新功率為原功率的1/0.8=1.25倍,即800×1.25=1000W。此計算假設電熱線的電阻率與截面積不變,因此消耗電力增加。

第56題

裝有高壓氣體之容器,其溫度應保持在 1. 30 °C 2. 40 °C 3. 50 °C 4. 60 °C 以下。

答案:(2) 40 °C

解析:高壓氣體容器若溫度過高,內部壓力會隨之升高,增加洩漏或爆炸風險,因此儲存與使用時應避免曝曬、遠離熱源,並控制溫度在 40 °C 以下。40 °C 是常見的安全上限;30 °C 雖更保守但非規定值,50 °C 與 60 °C 則已超過安全範圍,壓力上升過大,容易造成危險。

第57題

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。

第58題

不影響氣體爐內爐氣露點昇高之因素為 1. 空氣洩入爐內 2. 熱處理件潮濕 3. 熱處理件生銹 4. 氮氣進入。

答案:(4) 氮氣進入

解析:爐氣露點升高代表水蒸氣含量增加。空氣洩入會帶入大氣中的濕氣;熱處理件潮濕或表面生銹(銹層含水或氧化物)也會釋放水分,故皆會提高露點。氮氣為乾燥的惰性氣體,進入爐內不增加水蒸氣,因此不影響露點昇高。

第59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. 波來體 4. 雪明碳體。

答案:(3) 波來體

第60題

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。

第61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62題

下列那一種鋁合金材料,不能實施析出硬化熱處理 1. 2000 系 2. 6000 系 3. 7000 系 4. 3000 系。

答案:(4) 3000 系

解析:析出硬化(時效硬化)需合金中含有可形成第二相的溶質元素。2000 系(Al-Cu)、6000 系(Al-Mg-Si)、7000 系(Al-Zn-Mg)皆為可熱處理合金;3000 系以錳為主,僅靠加工硬化強化,不能實施析出硬化熱處理。

第63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64題

使用圓錐形鑽石壓痕器的硬度計測得之硬度是 1. H R B 2. H R C 3. H V 4. H B 。

答案:(2) H R C

解析:使用圓錐形鑽石壓痕器(鑽石圓錐)的硬度計為洛氏硬度計,以 HRC 表示,適用於淬硬鋼等高硬度材料。HRB 使用鋼球壓痕器,HV 使用鑽石四角錐壓痕器,HB 則使用鋼球壓痕器(布氏)。

第65題

用於表面硬化之馬達發電機式(M - G 式)高週波發生裝置之週波數介於 1. 180 H z ~500 H z 2. 1 K H z ~10 K H z 3. 50 K H z ~100 K H z 4. 300 K H z ~500 K H z 。

答案:(2) 1 K H z ~10 K H z

第66題

用於電爐之碳化矽( S i C ) 發熱體的最高使用溫度為 1. 1100 °C 2. 1500 °C 3. 2000 °C 4. 2500 °C。

答案:(2) 1500 °C

解析:碳化矽(SiC)發熱體耐高溫且抗氧化,適用於電阻爐,最高使用溫度約 1500 °C。1100 °C 低於其能力,2000 °C 與 2500 °C 已超過其長期穩定使用上限,易氧化劣化或燒毀。

第67題

下列相變態何者為非擴散變態 1. γ →P 2. γ →B 3. γ →M 4. γ →α ;其中γ 代表沃斯田體; P 代表波來體;B 代表變韌體;α 代表肥粒體;M 代表麻田散體。

答案:(3) γ →M

解析:非擴散變態不需原子長距離擴散,以切變方式完成。γ→M(沃斯田體→麻田散體)為非擴散變態;γ→P(波來體)、γ→B(變韌體)、γ→α(肥粒體)皆需碳原子擴散,屬擴散變態。

第68題

以高週波加熱淬火裝置處理工件,使產生3 ~5 m m 硬化層,應採用下列何種高週波震盪器較 佳 1. 火花發振式 2. 真空管發振式 3. 馬達發電機式 4. 閘流體變換器( S . C . R ) 。

答案:(4) 閘流體變換器( S . C . R )

第69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70題

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。

第71題

兩種數據之間的相關性,可以用「散佈圖」來觀察。例如在下圖中,你認為在強度與硬度之 間 1. 有正相關 2. 有負相關 3. 無相關 4. 看不出來。

答案:(1) 有正相關

第72題

下列何者不是評斷一種材料切削性好壞之準則之一 1. 刀具壽命 2. 工件表面粗糙度 3. 動力消耗大小 4. 材料的耐蝕性。

答案:(4) 材料的耐蝕性

解析:材料切削性好壞的評斷準則包括刀具壽命、工件表面粗糙度、動力消耗、生產率與加工成本等。耐蝕性是材料的化學/環境性能,與切削加工的難易程度無直接關聯,因此不是切削性的評斷準則。其他三項皆為切削加工中直接可量測的指標。

第73題

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。

第74題

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%。

第75題

點銲機所用之電源為 1. 低電壓,低電流 2. 高電壓,高電流 3. 低電壓,高電流 4. 高電壓,低電流。

答案:(3) 低電壓,高電流

解析:點銲機利用電阻熱使金屬局部熔接,其電源特性為低電壓、高電流。低電壓可避免電弧並提高安全性,高電流則在極短時間內產生足夠的焦耳熱(I²Rt)使接頭熔接。高電壓會產生危險電弧,因此不採用。

第76題

下列變態溫度何者與含碳量無關 1. M s 2. 3. A 4. A 。

答案

  • 4

第77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78題

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。

第79題

S K H 2 高速鋼淬火之溫度約為 1. 900 °C 2. 1280 °C 3. 1410 °C 4. 1600 °C。

答案:(2) 1280 °C

解析:SKH2為鎢-鉬系高速鋼,淬火溫度約1280°C,淬火後需回火。過低溫度無法完全溶入合金碳化物,過高則晶粒粗大。900°C偏碳鋼範圍,1410°C與1600°C已接近或超過熔點,均不適用。

第80題

光溫度計係使用單一波長的 1. 黃色光 2. 綠色光 3. 紫色光 4. 紅色光而以肉眼觀察比較發光體與溫度計內藏之小燈泡內鎢絲亮度之溫度計。

答案:(4) 紅色光而以肉眼觀察比較發光體與溫度計內藏之小燈泡內鎢絲亮度之溫度計

解析:光溫度計(光學高溫計)利用單一波長的紅色光,以肉眼比較被測發光體與溫度計內鎢絲燈泡的亮度,當兩者亮度相同時讀出溫度。紅色光波長較長,人眼可分辨亮度差異,適合高溫測量。