民國97年 第1梯次 02100 熱處理乙級 學科考古題與答案

第1題

下列何種組織不是由肥粒體和碳化物所構成 1. 淬火麻田散體 2. 細波來體 3. 粗波來體 4. 變韌體。

答案：(1) 淬火麻田散體

解析：麻田散體為碳過飽和固溶於α鐵中的體心正方單相組織，並非肥粒體與碳化物混合。波來體（細、粗）皆為肥粒體與雪明碳體層狀混合；變韌體為針狀肥粒體加微細碳化物，亦由二者構成。故唯一非肥粒體＋碳化物者為淬火麻田散體，選1。

第2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3題

畫工程圖時小零件通常放大畫製,如放大 2 倍時,比例欄內正確的標註法為 1. 1 / 2 2. 1:2 3. 2 × 1 4. 2 :1 。

答案：(4) 2 :1

解析：工程圖比例標註的意義是「圖形尺寸：實物尺寸」。小零件放大 2 倍繪製，表示圖上 2 個單位代表實物的 1 個單位，因此比例欄應標 2：1。若標 1：2 則代表縮小一半，與實際放大繪製相反；1/2 與 2×1 都不是標準比例標註格式。故選 4。

第4題

淬火高錳鋼組織為 1. 肥粒體 2. 沃斯田體 3. 麻田散體 4. 變韌體。

答案：(2) 沃斯田體

解析：高錳鋼（哈菲特鋼，約含Mn 12%、C 1.2%）自高溫水冷淬火後，因錳強烈擴大沃斯田體區並降低變態點，使高溫沃斯田體被保留至室溫，形成單相沃斯田體(Option 2)。此組織本身軟韌，受衝擊或加工硬化後表面轉為高硬度的麻田散體而耐磨。故淬火高錳鋼顯微組織為沃斯田體，而非肥粒體、麻田散體或變韌體。

第5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6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7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8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9題

某一鑄鐵,含碳3 . 5 %,矽1 . 8 %,磷1 . 2 %,則其碳當量約為 1. 3 . 5 % 2. 4 . 5 % 3. 5 . 5 % 4. 6 . 5 %。

答案：(2) 4 . 5 %

解析：鑄鐵碳當量公式 CE＝C＋1/3(Si＋P)。代入：CE＝3.5＋1/3(1.8＋1.2)＝3.5＋1/3×3.0＝3.5＋1.0＝4.5%。碳當量用以判斷鑄鐵流動性與冷卻組織，數值越高越易形成白口或麻田散體。計算結果4.5%對應選項2。

第10題

碳勢的測量方法那一種應答最快 1. 露點測定法 2. 紅外線分析法 3. 冷鏡面法 4. 氧感測器測定法。

答案：(4) 氧感測器測定法

解析：氧感測器（氧化鋯氧探頭）利用氧濃差電池原理，置爐內直接測氧分壓換算碳勢，反應僅數秒，應答最快且可連續控制。露點法、冷鏡面法需氣體平衡較慢；紅外線法測CO2亦慢。故應答最快為氧感測器測定法，選4。

第11題

熱處理件表面淨化處理所採用的珠擊法( s h o t p e e n i n g ) 多採用 1. 高壓空氣 2. 高壓蒸氣 3. 滾動摩擦 4. 離心力高速葉輪將鋼珠打擊其表面淨化。

答案：(4) 離心力高速葉輪將鋼珠打擊其表面淨化

解析：珠擊法（噴丸/拋丸）以高速鋼珠撞擊表面，產生壓應力並去除氧化皮。工業多採離心力高速葉輪式拋丸機，由葉輪旋轉產生離心力將鋼珠甩出打擊工件，效率高、適大量處理。高壓空氣多為噴砂；蒸氣、滾動摩擦非主流。故選4。

第12題

N a C l 或N a O H 水溶液作為淬火液時,常用的濃度約為 1. 5 % 2. 10 % 3. 20 % 4. 30 %。

答案：(2) 10 %

解析：在熱處理中，使用 NaCl 或 NaOH 水溶液作為淬火介質時，常採用約 10% 的濃度。此濃度可在保持良好冷卻能力的同時，降低水溶液的蒸氣膜穩定性，促進核沸騰階段較早發生，從而達到較均勻且有效的淬火冷卻效果。過低濃度（如 5%）冷卻性與純水差異較小，過高濃度（如 20%、30%）則易析出鹽晶、造成操作不便且對工件亦可能產生較大的表面腐蝕或附著物，故一般以 10% 最為常用。

第13題

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. 800 °C以下。

答案：(1) 1400 °C以下

解析：題示PR[Pt-(Pt-Rh)]為鉑-鉑銠熱電偶（R型或S型），正極純鉑、負極鉑銠合金。此類貴金屬熱電偶抗氧化佳、穩定性高，工業常用上限約1400°C以下(選項1)，更高溫度則改用B型或鎢錸偶。其準確度高但成本高，多用於精密控溫與標準。故常用溫度為1400°C以下。

第14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15題

兩種融點溫度分別為A 及B 的鹽浴原料,配合成共晶組成後加熱,其混合後之融點溫度為 1. A 與B 之平均溫度 2. 比A 及B 都低 3. 與兩者中較低者同一溫度 4. 與兩者中較高者同一溫度。

答案：(2) 比A 及B 都低

解析：兩種鹽浴原料若配合成共晶組成加熱時，會發生共晶反應，混合物的融點（共晶溫度）會低於任一單一成分的融點。此乃鹽浴爐常利用共晶混合物以獲得比個別原料都低的工作溫度範圍，兼顧使用溫度與經濟性。因此混合後之融點溫度比 A 及 B 都低。

第16題

碳工具鋼之使用溫度超過 1. 250 °C 2. 600 °C 3. 900 °C 4. 1200 °C 硬度就開始大幅降低。

答案：(1) 250 °C

解析：碳工具鋼（如高碳鋼工具用鋼）屬於非合金工具鋼，其回火抵抗性較差。當使用溫度超過約 250 °C 時，鋼材內部會發生明顯的回火軟化作用，馬氏體逐漸分解、碳化物聚集長大，因而硬度大幅降低。相較之下，合金工具鋼藉由添加 Cr、Mo、W、V 等元素可形成穩定碳化物，提高其熱硬性（紅硬性），故碳工具鋼的使用溫度上限明顯低於合金工具鋼。

第17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18題

碳鋼發生包晶反應時,形成之固相有那二種 1. δ 與γ 2. γ 與α 3. γ 與 4. α 與 。

答案：(1) δ 與γ

解析：在 Fe-C 相圖中，碳鋼發生包晶（Peritectic）反應發生於約 1495 °C、含碳量約 0.16% 附近，其反應式為 L（液相）＋ δ（高溫δ-肥粒鐵，體心立方）→ γ（沃斯田鐵，面心立方）。因此參與反應並最終形成新固相 γ 的相關固相即為 δ 與先前存在的 γ 關係中，反應物中的固相為 δ，而生成物為 γ；題意所指「形成之固相有那二種」在此反應中係指參與包晶反應的兩種固相，亦即 δ 與 γ，故答案為 δ 與 γ。

第19題

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。

第20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21題

較適合施予表面滲氮處理的鋼種是 1. S A C M 645 2. S N C M 415 3. S C M 415 4. S 15 C K 。

答案：(1) S A C M 645

第22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23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24題

下面三種冷卻方式a . 20 °C噴水冷卻;b . 60 °C油強烈攪拌;c . 強烈攪拌之水。其冷卻效果的大 小依序為 1. a . 、b . 、c . 2. b . 、c . 、a . 3. a . 、c . 、b . 4. c . 、a . 、b . 。

答案：(3) a . 、c . 、b .

第25題

下列四種勃氏硬度表示法,何者之括號內容可以省略 1. H B ( 5 / 750 ) 200 2. H B ( 10 / 500 ) 200 3. H B ( 10 / 1000 ) 200 4. H B ( 10 / 3000 ) 200 。

答案：(4) H B ( 10 / 3000 ) 200

解析：布氏硬度（H B）表示法中，當使用標準規格的壓頭與載荷時，括號內的「球徑／載荷」（如 D/d、P）可省略。國際及日本工業標準中，對於鋼鐵材料最常用的布氏硬度試驗為直徑 10 mm 碳化鎢球、載荷 3000 kgf（或 29.42 kN），此即所謂「標準布氏硬度」。選項 4 為 H B (10 / 3000) 200，正是此標準組合，故括號內容可省略而寫成 H B 200。其餘選項分別採用不同球徑或載荷（如 5 mm／750 kgf、10 mm／500 kgf、10 mm／1000 kgf），屬於非標準組合，必須標示以便辨識試驗條件。

第26題

防止熱處理變形的精密零件,在粗加工與精加工的製程之間,下列何種熱處理最適當 1. 弛力退火 2. 完全退火 3. 正常化 4. 淬火回火。

答案：(1) 弛力退火

解析：精密零件在粗加工與精加工之間若直接進行淬火等會引起明顯相變的熱處理，極易造成工件變形而難以達到精密尺寸。弛力退火（又稱去應力退火）主要目的在於消除前道加工（如粗車、銑削）所產生的殘留內應力，且加熱溫度通常低於再結晶溫度或低於臨界點以下，組織與硬度變化極小，對尺寸影響亦較小，最適合用於防止後續精加工或整體熱處理前的變形。相較之下，完全退火與正常化皆會發生再結晶或相變，對消除機械加工殘留應力雖有幫助卻仍非以「防止精密零件變形」為主要考量；淬火回火更會因馬氏體轉變產生較大體積變化與內應力，最易造成變形。

第27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28題

下列何者之磁性變態並非在770 °C發生 1. 純鐵 2. 含碳0 . 21 %碳鋼 3. 含碳0 . 4 %之碳鋼 4. 含碳 0 . 6 %之碳鋼。

答案：(4) 含碳 0 . 6 %之碳鋼

解析：純鐵加熱到約770 °C時，會發生A2磁性變態（居里點），肥粒體由強磁性變成順磁性。碳鋼的A2線會隨含碳量增加而往低溫移動，大約在0.5 %C附近與A1變態（727 °C）重合；因此含碳0.6 %的碳鋼在冷卻時，磁性變化是與A1變態同時發生在727 °C，而不是770 °C。含碳量較低的鋼，其磁性變態溫度仍接近770 °C，所以本題應選含碳0.6 %者。

第29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30題

機械構造用合金鋼回火後須急冷,其原因是為了避免 1. 浪費時間 2. 硬度不足 3. 韌性降低 4. 氧化、脫碳。

答案：(3) 韌性降低

解析：合金鋼回火後若緩慢冷卻，通過中溫脆化區時容易產生回火脆性，使衝擊韌性明顯下降。急冷（水冷或油冷）可縮短在危險溫度區的停留時間，抑制脆化，因此目的是避免韌性降低。急冷並非為了節省時間，也不會因急冷造成硬度不足；氧化、脫碳主要發生在加熱階段，與爐氣有關。

第31題

工具鋼必須使用 1. 淨面鋼 2. 半靜鋼 3. 全靜鋼 4. 加帽鋼。

答案：(3) 全靜鋼

解析：工具鋼要求組織均勻、緻密，且不得有氣孔、偏析等缺陷，故須採用全靜鋼。全靜鋼在澆鑄前以矽、鋁等強脫氧劑充分脫氧，凝固時不會產生CO氣泡，鋼錠收縮形成縮孔，組織均勻且純淨度高。半靜鋼僅部分脫氧，內部仍有少量氣孔；加帽鋼與淨面鋼（沸騰鋼）表層雖淨，但心部氣孔多、偏析明顯，成分均勻性差，不適合製作工具鋼。

第32題

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。

第33題

滲碳鋼以光學顯微鏡檢驗其有效滲碳深度的方法為 1. 工件予以緩冷後檢驗開始有肥粒體析出處 2. 工件予以緩冷後檢驗50 %波來體及50 %肥粒體處 3. 工件淬火後檢驗全部為麻田散體 4. 工件淬火後檢驗開始有肥粒體析出處至表面之距離。

答案：(2) 工件予以緩冷後檢驗50 %波來體及50 %肥粒體處

解析：以光學顯微鏡測定有效滲碳深度時，須先將工件緩冷，使滲碳層依含碳量析出不同比例的光體與肥粒體，再由表面向內量至「波來體與肥粒體各占50 %」的位置，該處約相當於共析成分0.77 %C，此距離即有效滲碳深度。淬火後檢驗全部麻田散體區，得到的是硬化深度，並非滲碳深度；「開始有肥粒體析出」則是心部低碳區的界線，不是50 %的判定基準。

第34題

勃氏硬度測試時,壓痕直徑應盡量為壓痕器直徑( D ) 之 1. 0 . 1 D 以下 2. 0 . 1 ~0 . 2 D 之間 3. 0 . 2 ~0 . 5 D 之間 4. 0 . 5 ~0 . 8 D 之間。

答案：(3) 0 . 2 ~0 . 5 D 之間

解析：勃氏硬度試驗以鋼球壓入，規範要求壓痕直徑(d)應約為壓球直徑(D)的0.2~0.5倍(選項3)，即d/D=0.2~0.5。若壓痕過小(d<0.2D)表示材料過硬或荷重不足，讀數不準；過大(d>0.5D)則材料可能被壓穿或邊緣效應顯著。實務會選用適當荷重使d落入此範圍，再由公式HB=P/(πDt)計算硬度，故答案為0.2~0.5D之間。

第35題

加熱溫度分別為900 °C與960 °C兩座R X 氣體爐,如其露點相同時,則 1. 溫度較高者,碳勢較低 2. 兩者碳勢相同 3. 溫度高者,碳勢較高 4. 兩者碳勢相同,溫度高者滲碳深度較淺。

答案：(1) 溫度較高者,碳勢較低

解析：露點相同代表爐氣中H2O與H2的比例固定。碳勢由水煤氣反應（CO＋H2O⇌CO2＋H2）與Boudouard反應（2CO⇌C＋CO2）共同決定；兩者的平衡常數都隨溫度上升而變小，但Boudouard反應放熱量大，常數下降幅度遠大於水煤氣反應，故在同一露點下，溫度愈高，碳勢愈低。因此960 °C爐的碳勢低於900 °C爐；溫度高雖使擴散加快、滲碳層較深，但選項4所稱碳勢相同並不成立。

第36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37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38題

產品品質是 1. 檢驗出來的 2. 製造出來的 3. 使用出來的 4. 靠運氣產生的。

答案：(2) 製造出來的

解析：品質是製造出來的，不是檢驗出來的。檢驗屬於事後把關，只能挑出不良品、防止不良品流入下一站或客戶手中，卻無法把不良品變成良品；真正決定產品水準的是設計、材料、製程參數與人員作業等製造過程。因此應以製程管制、統計品管與持續改善來確保品質，把檢驗當作驗證與回饋手段，而非創造品質的方法。

第39題

低碳合金鋼熱壓延時,常出現帶狀組織( B a n d S t r u c t u r e ),此乃因何種元素在粒界偏析之故 1. S i 2. M n 3. N i 4. S 。

答案：(2) M n

解析：鋼錠凝固時，錳會在樹枝狀晶間發生偏析，熱壓延後這些富錳區與貧錳區沿壓延方向被拉長成帶狀。富錳區的沃斯田體較穩定、淬透性較高，冷卻後形成波來體帶；貧錳區則析出肥粒體帶，兩者交替排列即為帶狀組織。硫會形成夾雜物、鎳與矽偏析傾向較小，均不是造成帶狀組織的主要偏析元素，故選Mn。

第40題

勃氏硬度在 1. H B 400 2. H B 500 3. H B 600 4. H B 700 以上時,必須使用超硬合金壓痕器。

答案：(2) H B 500

第41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42題

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。

第43題

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。

第44題

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

解析：氣體比重可由分子量判斷：Ar約40、N2約28、He約4，因此比重由大到小依序為Ar＞N2＞He，即A、N、He。真空爐冷卻時，Ar比重最大、容易滯留而冷卻能力較差；He比重最小、熱傳導率最高，冷卻最快；N2居中且成本較低。選項2、3、4的排列都與分子量大小關係不符。

第45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46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47題

吸熱型爐氣變成爐之空氣與原料氣體之混合比例,依其大小依序為: 1. 甲烷>丙烷>丁烷 2. 甲烷>丁烷>丙烷 3. 丁烷>甲烷>丙烷 4. 丁烷>丙烷>甲烷。

答案：(4) 丁烷>丙烷>甲烷

解析：吸熱型爐氣（Endothermic gas）常用甲烷(CH4)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)為原料，與空氣混合進行部份氧化反應。由於碳氫比隨碳數增加而升高，為維持相同爐氣組成（約 20% CO、40% H2、40% N2），碳氫比較高的燃料需要更多空氣供氧。丁烷碳氫比最高，需空氣最多；其次丙烷；甲烷最低。故空氣/燃料混合比依序為 丁烷 > 丙烷 > 甲烷。

第48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49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50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51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52題

S K D 11 鋼材淬火後應採行何種熱處理,以防止線切割放電加工時發生變形或破裂 1. 低溫回火 2. 麻回火 3. 高溫回火 4. 沃斯回火。

答案：(3) 高溫回火

第53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54題

P I D 控制系統之P I D 三個字意義是 1. 脈衝、比例、積分 2. 比例、微分、積分 3. 微分、比例、 積分 4. 比例、積分、微分。

答案：(4) 比例、積分、微分

解析：PID是比例（Proportional）、積分（Integral）、微分（Derivative）三種控制作用的縮寫，分別記為P、I、D。比例作用依偏差大小調整輸出，積分作用消除穩態誤差，微分作用預測偏差變化以改善穩定性。因此順序為比例、積分、微分，選4；不是脈衝、比例、積分。

第55題

依據工業安全標準通過人體之電流,如果超過 1. 0 . 01 安培 2. 0 . 1 安培 3. 1 安培 4. 10 安培 , 則有可能死亡危險。

答案：(2) 0 . 1 安培

解析：依工業安全衛生規則及電氣安全標準，交流電流通過人體時：1 mA 為感覺電流，10 mA (0.01 A) 為脫離極限電流（仍能自行脫離），30 mA 為呼吸困難電流，50 mA 以上為室顫電流（有致死風險），100 mA (0.1 A) 以上則極易引發心室顫動造成死亡。題目詢問「超過多少安培有可能死亡危險」，臨界值為 0.1 A（100 mA）。

第56題

公制三角螺紋之螺紋角為 1. 30 ° 2. 45 ° 3. 55 ° 4. 60 ° 。

答案：(4) 60 °

解析：公制螺紋（Metric thread，ISO 68-1）規定螺紋角為 60°，此為國際通用標準。惠氏螺紋為 55°，美制管螺紋（NPT）為 60° 但牙型不同，29° 為梯形螺紋（Acme）常見角度，30°、45° 非標準螺紋角。

第57題

下列因素何者不會增加鋼之硬化能 1. 添加C r 元素 2. 粗化沃斯田體晶粒 3. 加入C o 元素 4. 增加亞共析鋼之含碳量。

答案：(3) 加入C o 元素

解析：硬化性受化學成分與奧氏體晶粒度影響。增加含碳量（4）、添加 Cr、Mn、Mo、Ni 等合金元素（1）、粗化奧氏體晶粒（2，降低晶界面積減緩鐵素體/珠光體析出）皆會提高硬化性。Co（鈷）為特殊元素：它不形成碳化物，反而提高奧氏體相變溫度（Ac1, Ac3）並加速碳擴散，促進鐵素體與珠光體析出，導致 C 曲線左移，硬化性反而下降。故加入 Co 不會增加硬化性。

第58題

鎳鉻系電熱線之接線端加粗之主要目的為 1. 鎖緊固定容易 2. 接線端強度增加 3. 減少電阻以免接線端發熱 4. 增加接線端散熱面積。

答案：(3) 減少電阻以免接線端發熱

解析：鎳鉻電熱線（Nichrome）工作溫度高、電阻率大。接線端若同樣細線徑，電阻過大會產生過量焦耳熱（I²R），導致接線端過熱氧化甚至熔斷。因此接線端須加粗（增大截面積），以降低電阻（R=ρL/A），減少發熱，確保接線端溫度低於電熱線本體，維持接觸良好。主要目的非為鎖固、機械強度或散熱。

第59題

齒輪圖內,常列表表示齒輪相關資料,其中有模數(m o d u l e M 值)它是表示 1. 齒輪滾齒刀號碼 2. 代表齒的大小標準 3. 齒輪之齒數 4. 壓力角角度。

答案：(2) 代表齒的大小標準

解析：模數M是齒輪齒形大小的基準，定義為分度圓直徑除以齒數（M＝D/T），單位為mm；M越大，齒形越大。它不是滾齒刀號碼、齒數或壓力角。相同模數的齒輪才能正確嚙合，因此圖表列模數可代表齒的大小標準。

第60題

衝擊試驗衝擊值的單位為 1. k g f / c m 2. k g f - m / c m 3. k g f / c m 4. k g f - m / c m 。

答案：(2) k g f - m / c m

第61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62題

工業上,下列那一種處理法主要目的不是用於實施消除應力 1. 振動法 2. 季化處理( S e a s o n i n g ) 3. 低溫退火 4. 球化處理。

答案：(4) 球化處理

解析：消除內應力常用方法包含：振動法(1)以振動使殘留應力鬆弛；季化處理/時效(2)靠長時間放置或低溫使應力衰減；低溫退火(3)於再結晶溫度以下加熱消除應力。選項4球化處理是將雪明碳體球化以改善切削性與冷加工性，目的不在消除應力，而是改變碳化物形態。因此主要目的不是消除應力者為球化處理。

第63題

A A 6061 T 6 鋁合金可使用 1. H R E 2. H R H 3. H R C 4. H R B 測定硬度。

答案：(1) H R E

第64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。

第65題

某產品之某特性數據之直方圖均在規格界限內,從經營的理念圖以何者為佳 1. 2. 3. 4. 。

答案

• 1

第66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67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68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。

第69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70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71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72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73題

滲碳工件淬火硬化後之有效硬化深度處,粗略而言,相當於含碳量 1. 0 . 15 ~0 . 25 % 2. 0 . 35 ~ 0 . 45 % 3. 0 . 55 ~0 . 65 % 4. 0 . 75 ~0 . 85 % 之處。

答案：(2) 0 . 35 ~ 0 . 45 %

解析：滲碳件的有效硬化深度，通常定義為從表面量到硬度約550 HV（約50 HRC）處的距離。該處含碳量已由表面的高碳降至約0.35～0.45%，仍能淬成麻田散鐵並保有足夠硬度，因此以此範圍作為有效硬化層的界限。含碳量太低時，淬火後硬度不足，無法形成有效的硬化層。

第74題

固體滲碳時,促進劑為 1. 碳酸鋇 2. 氯化鈉 3. 氯化鋇 4. 硝酸鈉。

答案：(1) 碳酸鋇

解析：固體滲碳劑一般以木炭為主體，再加入碳酸鋇（BaCO3）作為促進劑。碳酸鋇受熱分解產生二氧化碳，二氧化碳再與赤熱木炭作用生成一氧化碳，一氧化碳在鋼表面分解出活性碳原子而滲入沃斯田鐵。氯化鈉不具供碳作用，硝酸鈉具氧化性，氯化鋇也非典型促進劑。

第75題

下列那一種熱處理的溫度最低 1. 滲碳處理 2. 滲氮處理 3. 滲碳氮化處理 4. 軟氮化處理。

答案：(2) 滲氮處理

解析：比較各處理溫度：滲碳處理約 900～950 ℃（需沃斯田體區以利碳擴散）；滲碳氮化約 850～900 ℃；軟氮化（氮碳共滲）約 550～580 ℃；滲氮處理約 500～550 ℃，在肥粒體區以氮化生成氮化物硬化層，溫度最低。故選 2。溫度低可減少變形，但處理時間較長。

第76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77題

下列不易以金相組織觀察脫碳層之鋼料是 1. 退火之中碳鋼 2. 正常化之中碳鋼 3. 退火之高碳鋼 4. 淬火之高碳鋼。

答案：(4) 淬火之高碳鋼

解析：淬火之高碳鋼表層與內部都可能得到麻田散鐵；即使表層有脫碳，金相腐蝕後的顏色與組織對比仍不明顯，難以直接由光學顯微鏡判定脫碳層，通常需配合硬度或顯微硬度調查。退火或正常化之中碳鋼、退火高碳鋼，表層會因含碳量降低而出現肥粒鐵增多或波來鐵減少，組織差異較易觀察。

第78題

需實施淬火、回火熱處理的機械構造用鋼之含碳量應在 1. 0 . 1 % 2. 0 . 2 % 3. 0 . 6 % 4. 0 . 8 % 以上。

答案：(2) 0 . 2 %

解析：機械構造用鋼若要藉淬火、回火獲得強韌化效果，含碳量通常須在0.2%以上；含碳量低於此範圍者，淬火後麻田散鐵硬度有限，強化效果不明顯。0.6%與0.8%以上已屬中高碳至高碳範圍，常用於工具、彈簧或軸承等，並非一般機械構造用鋼的需求，因此以0.2%以上最合適。

第79題

工具鋼而言,下列有關淬火後之殘留沃斯田體之敘述何者不正確 1. 造成硬度不均不足 2. 降低耐磨性 3. 影響尺寸安定性 4. 低溫回火二次時充分將其分解。

答案：(4) 低溫回火二次時充分將其分解

解析：殘留沃斯田體較軟，會使淬火後硬度不足或不均，也會降低耐磨性，並因應力或相變造成尺寸不安定，所以前三項敘述正確。低溫回火僅能消除部分淬火應力，無法使殘留沃斯田體充分分解；通常需較高溫度回火或深冷處理，才能促使它變態，故第四項不正確。

第80題

加熱時之A 變態稱為 1. 2. 3. 4. A r " 。

答案

• 1