第1題
鋼料實施沃斯回火後的組織為 1. 麻田散體+變韌體 2. 回火麻田散體+變韌體 3. 變韌體 4. 波來體。
答案:(3) 變韌體
解析:沃斯回火(austempering)係將沃斯田鐵化後鋼料迅速淬入 Ms 點以上、波來體變態溫度以下的鹽浴(約 250~400°C),等溫保持使變韌體(bainite)完全生成後空冷。因未經麻田散體變態,所得組織為變韌體(選項3)。若等溫不足會殘留沃斯田鐵或生成麻田散體;回火麻田散體見於回火處理;波來體為爐冷或徐冷產物,均非沃斯回火結果。
民國112年 第3梯次 02102 熱處理-一般鹽浴熱處理乙級 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。
鋼料實施沃斯回火後的組織為 1. 麻田散體+變韌體 2. 回火麻田散體+變韌體 3. 變韌體 4. 波來體。
答案:(3) 變韌體
解析:沃斯回火(austempering)係將沃斯田鐵化後鋼料迅速淬入 Ms 點以上、波來體變態溫度以下的鹽浴(約 250~400°C),等溫保持使變韌體(bainite)完全生成後空冷。因未經麻田散體變態,所得組織為變韌體(選項3)。若等溫不足會殘留沃斯田鐵或生成麻田散體;回火麻田散體見於回火處理;波來體為爐冷或徐冷產物,均非沃斯回火結果。
最硬的碳鋼組織為 1. 麻田散體 2. 回火麻田散體 3. 細波來體 4. 粗波來體。
答案:(1) 麻田散體
解析:同成分碳鋼中各組織硬度順序為:麻田散體(martensite)>變韌體>細波來體>粗波來體>肥粒體。麻田散體為過飽和碳的針狀組織、硬度最高;回火麻田散體經回火析出碳化物並降低內應力,硬度較未回火者低;波來體層間距越大(粗波來體)越軟,細波來體較硬但仍低於麻田散體,故最硬為麻田散體(選項1)。
殼模鑄造法(shell mold casting)所用的砂是 1. 矽砂+酚樹脂 2. 矽砂+泥土漿 3. 矽砂+氧化鋁膠 4. 矽砂+水玻璃。
答案:(1) 矽砂+酚樹脂
解析:殼模鑄造(shell mold casting)以細矽砂混合熱硬性酚醛樹脂(phenolic resin,即電木粉)製模,將砂樹脂混合物吹附於加熱金屬模板上,樹脂熔融結殼後形成薄殼砂模,再經硬化、脫模組合。選項1(矽砂+酚樹脂)正確。矽砂+泥土漿為濕砂模;矽砂+水玻璃為水玻璃 CO₂ 硬化模;氧化鋁膠非殼模用料,故選1。
熱電偶之熱電動勢之單位為 1. mΩ 2. mG 3. mA 4. mV。
答案:(4) mV
解析:熱電偶原理為兩種不同金屬導線接合,因接合端與自由端存在溫差,依席貝克效應(Seebeck effect)產生熱電動勢(起電力)。熱電動勢本質為電位差,單位為伏特(V);實際量測值僅數 mV 至數十 mV,故以毫伏(mV)表示。mΩ 為電阻單位、mA 為電流單位、mG(毫高斯)為磁感應單位,皆非電動勢單位,故選4(mV)。
依能源局「指定能源用戶應遵行之節約能源規定」,在正常使用條件下,公眾出入之場所其室內 冷氣溫度平均值不得低於攝氏幾度? 1. 26 2. 22 3. 25 4. 24。
答案:(1) 26
洛氏硬度HR30T70 所代表之意義為硬度值70, 1. 鑽石圓錐壓痕器,試驗荷重30 牛頓 2. φ1.588mm 鋼球痕器,試驗荷重30 牛頓 3. φ1.588mm 鋼球壓痕器,試驗荷重30kg 4. 鑽石圓錐壓痕器,試驗荷重30kg。
答案:(3) φ1.588mm 鋼球壓痕器,試驗荷重30kg
解析:洛氏硬度符號「HR30T」中,HR 為洛氏硬度,數字 30 表示總試驗荷重為 30 kgf(公斤力),字母 T 代表使用直徑 1.588 mm(1/16 吋)之鋼球壓痕器,適用較軟材料(如退火鋼、黃銅)。故選項3(φ1.588mm 鋼球壓痕器,試驗荷重 30 kg)正確。注意 30 kgf 約等於 294 N,並非 30 牛頓;且 T 尺度用鋼球而非鑽石圓錐(鑽石圓錐用於 A、C、D 等尺度),故選3。
SNCM439 的碳當量比S45C 1. 高 2. 差不多 3. 低 4. 不一定。
答案:(1) 高
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. b.、c.、a. 2. c.、a.、b. 3. a.、b.、c. 4. a.、c.、b.。
答案:(4) a.、c.、b.
彈簧鋼最重要的特性是 1. 衝擊值 2. 疲勞強度 3. 硬度 4. 抗拉強度。
答案:(2) 疲勞強度
解析:彈簧在服役中承受反覆交變應力,其主要破壞型態為疲勞破斷,故彈簧鋼最重要的特性是疲勞強度(fatigue strength,以疲勞極限表示)。雖硬度與抗拉強度亦須兼顧(一般淬火回火至適當硬度與強度),但決定彈簧使用壽命的關鍵在於抗疲勞能力;衝擊值並非彈簧主要設計考量,故選2(疲勞強度)。
勃氏硬度測試時,壓痕直徑應盡量為壓痕器直徑(D)之 1. 0.5~0.8D 之間 2. 0.2~0.5D 之間 3. 0.1 ~0.2D 之間 4. 0.1D 以下。
答案:(2) 0.2~0.5D 之間
解析:勃氏硬度試驗以鋼球或碳化鎢球壓入試片,由壓痕直徑推算硬度值。為降低量測誤差,規範要求壓痕直徑 d 應落在壓痕器直徑 D 的 0.2D~0.5D 之間,也就是約 0.25D 至 0.5D 的範圍;此時可依試驗規範選用適當的負荷。若壓痕太小(如 0.1D 附近或以下),直徑量測的相對誤差過大;若壓痕過大則可能受試片厚度與邊緣效應影響,兩者都會使硬度值失真。
所謂PID 溫度控制系統之P 是指 1. 比例 2. 微分 3. 等差 4. 積分控制。
答案:(1) 比例
解析:PID 控制器中 P 代表 Proportional(比例),I 為 Integral(積分),D 為 Derivative(微分)。比例控制根據偏差大小輸出修正量,為基礎控制模式。選項 2、3、4 分別對應微分、等差(非標準術語)、積分,與 P 的定義不符。
下列何者非屬勞工從事電氣工作,應符合之規定? 1. 穿戴棉質手套絕緣 2. 穿戴絕緣防護具 3. 停電作業應檢電掛接地 4. 使其使用電工安全帽。
答案:(1) 穿戴棉質手套絕緣
實施深冷處理的目的之一為 1. 降低硬度 2. 增高韌性 3. 穩定組織 4. 增大延展性。
答案:(3) 穩定組織
下列何者不會減少溫室氣體的排放? 1. 大量植樹造林,禁止亂砍亂伐 2. 開發太陽能、水能等新能源 3. 增高燃煤氣體排放的煙囪 4. 減少使用煤、石油等化石燃料。
答案:(3) 增高燃煤氣體排放的煙囪
有關商標權的下列敘述何者錯誤? 1. 商標註冊後,3 年不使用,會被廢止商標權 2. 商標註冊後可取得10 年商標權 3. 要取得商標權一定要申請商標註冊 4. 在夜市買的仿冒品,品質不好,上網拍賣,不會構成侵權。
答案:(4) 在夜市買的仿冒品,品質不好,上網拍賣,不會構成侵權
受僱人於職務上所完成之著作,如果沒有特別以契約約定,其著作人為下列何者? 1. 受僱人 2. 由雇用人指定之自然人或法人 3. 雇用公司或機關法人代表 4. 雇用人。
答案:(1) 受僱人
公司的車子,假日又沒人使用,你是鑰匙保管者,請問假日可以開出去嗎? 1. 可以,只要付費加油即可 2. 不可以,應該是讓公司想要使用的員工,輪流使用才可 3. 不可以,因為是公司的,並非私人擁有 4. 可以,反正假日不影響公務。
答案:(3) 不可以,因為是公司的,並非私人擁有
Ar'變態是由過冷沃斯田體變態成何種組織 1. 肥粒體 2. 雪明碳體 3. 麻田散體 4. 波來體。
答案:(4) 波來體
解析:Ar' 變態又稱波來體變態,是過冷沃斯田體在 A1 變態點以下較高溫度區間發生的擴散型變態,分解成肥粒體與雪明碳體交替排列的層狀組織,即波來體。若冷卻速度加快、過冷度增大,則變態溫度下降,層間距變細,形成細波來體或吐粒散體。肥粒體與雪明碳體是波來體的組成相,並非 Ar' 變態的直接產物;麻田散體則是在 Ms 點以下的低溫、無擴散變態所形成。
加熱爐之有效加熱帶的定義為 1. 爐溫溫差在±20°C之內 2. 爐溫溫差在±10°C之內 3. 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內 4. 爐溫溫差在±5°C之內。
答案:(3) 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內
解析:依 CNS 與熱處理爐檢測規範,有效加熱帶定義為「爐內溫度均勻性在使用溫度之上下公差限內(如 ±10 °C 或 ±15 °C 等依工藝而定)的區域」,並非固定 ±5/±10/±20 °C。選項 3 唯一符合「依使用溫度上下限」的法規定義。
直徑100mm 的圓柱形中碳鋼在保護爐氣中加熱後實施正常化,則 1. 表層波來體較多而且較細 2. 表層波來體較少而且較細 3. 表層與內部的組織完全相同 4. 表層波來體較多而且較粗。
答案:(1) 表層波來體較多而且較細
鑽床不能做下列何種加工 1. 捲彈簧線圈 2. 挖栓槽 3. 鉸孔 4. 鑽沉頭孔。
答案:(2) 挖栓槽
解析:鑽床的主要功能是以鑽頭作孔加工,配合不同刀具還可鉸孔、鑽沉頭孔、攻螺紋等,都屬於孔徑的後續加工。栓槽(鍵槽、花鍵)是在孔壁或軸上切削出軸向溝槽,需利用拉床、插床或銑床以刀具沿軸向進給才能完成,鑽床的旋轉主軸與進給方向無法勝任,因此不適合在鑽床上加工栓槽。
冷氣外洩會造成能源之消耗,下列何者最耗能? 1. 全開式有氣簾 2. 自動門無氣簾 3. 自動門有氣簾 4. 全開式無氣簾。
答案:(4) 全開式無氣簾
何謂水足跡,下列何者是正確的? 1. 水循環的過程 2. 消費者所購買的商品,在生產過程中消耗的用水量 3. 每人用水量紀錄 4. 水利用的途徑。
答案:(2) 消費者所購買的商品,在生產過程中消耗的用水量
工具鋼金相試驗,較不易腐蝕的熱處理狀態是 1. 球化退火 2. 淬火 3. 完全退火 4. 淬火-回火。
答案:(2) 淬火
解析:金相腐蝕是靠腐蝕液對不同相或晶界產生選擇性侵蝕。淬火後的組織為麻田散體,組織較均勻、電化學性質接近,且麻田散體本身耐蝕性較高,因此腐蝕液作用緩慢,需較長時間才能顯現組織,屬於較不易腐蝕的狀態。完全退火、球化退火後組織由肥粒體與雪明碳體組成,兩相界面多、電位差大,腐蝕液容易沿相界侵蝕,組織顯示快速;淬火回火後亦比淬火態容易腐蝕。
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. 系統抽樣 2. 隨機抽樣 3. 多段抽樣 4. 分層抽樣。
答案:(1) 系統抽樣
解析:系統抽樣依固定間隔 k(如每 10 件抽 1 件)或固定時間間隔抽取樣本,操作簡便且具代表性。隨機抽樣需隨機數表、多段抽樣為多階段聚落抽樣、分層抽樣先分母體層再分層抽樣,皆不符「固定間隔/時間」特徵。
PR(R)型熱電偶之正極(+)側素線成份為 1. Pt100% 2. Pt87% Rh13% 3. Rh100% 4. Pt13% Rh87 %。
答案:(2) Pt87% Rh13%
110V(伏特)100W 電燈20 盞每天點10 小時,30 天耗電是為 1. 600000 瓩時 2. 600 瓩時 3. 6600 瓩時 4. 660 瓩時。
答案:(2) 600 瓩時
下列何者不是噪音的危害所造成的現象? 1. 煩躁、失眠 2. 精神很集中 3. 緊張、焦慮 4. 工作效率低落。
答案:(2) 精神很集中
下列何者可做為電氣線路過電流保護之用? 1. 電阻器 2. 避雷器 3. 熔絲斷路器 4. 變壓器。
答案:(3) 熔絲斷路器
以火焰做表面硬化處理,其硬化深度選3mm~5mm 可採如下之加熱方式 1. 調整氧氣的流量 2. 調整火焰溫度至更高溫以增加熱傳速率 3. 延長加熱時間使變態溫度達所需之深度 4. 連續多重加熱。
答案:(4) 連續多重加熱
解析:火焰硬化是利用氧乙炔火焰將表面加熱至沃斯田體化溫度後急冷,硬化深度受火焰大小、加熱時間、火嘴與工件距離及移動速度控制。要達到 3mm~5mm 的較深硬化層,單次快速加熱只能使表層升溫,若以延長加熱時間方式加深,往往造成表面過熱、晶粒粗大甚至熔融。實務上採連續多重加熱,即多次走刀讓熱量逐步累積至所需深度,再配合適當冷卻,可在控制表面品質下獲得較深的硬化層。
工程圖中標準零件之規格應標示於 1. 工作圖 2. 組合圖 3. 註解欄 4. 零件圖。
答案:(2) 組合圖
磁粉探傷法可以檢驗 1. 材料內部的砂孔 2. 材料內部的裂痕 3. 材料表面的刮痕 4. 材料表層的裂痕。
答案:(4) 材料表層的裂痕
解析:磁粉探傷法(MPI)利用鐵磁性材料表面或近表面存在不連續處時,磁力線會漏出形成漏磁場,吸附磁粉顯現缺陷。因此本法適用於檢出材料表面及表層(近表面)的裂痕、夾渣等不連續缺陷,故選材料表層的裂痕。內部的砂孔或內部裂痕因距表面較遠、漏磁場微弱,磁粉法難以發現,須改用放射線或超音波探傷。表面刮痕雖屬表面缺陷,但磁粉法最具代表性且靈敏度最高的應用仍在裂痕檢測,本題以表層裂痕最為精確。此法僅適用於鐵磁性材料(如鋼),不適用於非鐵金屬或沃斯田鐵系不鏽鋼。
下列何種組織不是由肥粒體和碳化物所構成 1. 粗波來體 2. 淬火麻田散體 3. 細波來體 4. 變韌體。
答案:(2) 淬火麻田散體
解析:波來體(粗、細)由層狀的肥粒體與雪明碳體(碳化物)交疊而成;變韌體(上、下)則由肥粒體基地與細微碳化物構成,三者皆含肥粒體與碳化物。淬火麻田散體是沃斯田體快速冷卻、碳來不及析出所形成的過飽和固溶體,晶格呈體心正方(BCT),為單相介穩態組織,並非由肥粒體與碳化物組成;其內碳以固溶形式存在,須經回火才析出碳化物。因此唯一不是由肥粒體與碳化物構成的組織是淬火麻田散體。
乾冰加酒精作為鋼的深冷處理劑,最低可使溫度降至約 1. -30°C 2. -90°C 3. -50°C 4. -70°C。
答案:(4) -70°C
解析:乾冰冷卻劑常用乾冰(固態二氧化碳,昇華溫度約-78.5°C)配合酒精或丙酮等液體,形成冷浴以降低鋼件溫度進行深冷處理(subzero treatment),促使殘留沃斯田體轉變為麻田散體。實務上乾冰加酒精可得約-70°C的均溫浴;若使用液態氮則可達-196°C。因此本題最低約可降至-70°C。選項-30°C、-50°C偏低,-90°C則超過乾冰所能達到的極限。
下列何者非屬電氣之絕緣材料? 1. 氟氯烷 2. 絕緣油 3. 空氣 4. 漂白水。
答案:(4) 漂白水
下列有關促進參與預防和打擊貪腐的敘述何者錯誤? 1. 提高政府決策透明度 2. 向社會大眾及學生宣導貪腐「零容忍」觀念 3. 廉政機構應受理匿名檢舉 4. 儘量不讓公民團體、非政府組織與社區組織有參與的機會。
答案:(4) 儘量不讓公民團體、非政府組織與社區組織有參與的機會
下列退火處理哪一種溫度最高 1. 應力消除 2. 完全 3. 均質化 4. 再結晶退火。
答案:(3) 均質化
解析:各退火處理加熱溫度高低不同:應力消除退火在A1變態點以下(約550~650°C);再結晶退火亦在A1以下(約650~700°C)使加工變形組織再結晶;完全退火加熱至A3以上30~50°C;均質化(擴散)退火為消除鑄錠偏析,須在高溫長時間加熱,溫度最高,約在1100~1250°C,遠高於其他退火。故溫度最高者為均質化退火。
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. 放射線探傷法 4. 超音波探傷法。
答案:(1) 硬度試驗
解析:非破壞試驗(NDT)指不損傷工件、可繼續使用者,如滲透探傷法、放射線探傷法、超音波探傷法均屬之,可檢測表面或內部缺陷而不破壞材料。硬度試驗(如洛氏、勃氏)會在工件表面留下永久壓痕,屬略微破壞或損傷性試驗,一般不被歸類於非破壞試驗,故選硬度試驗。雖有便攜式硬度計可用,但本質仍會造成微小壓痕。
較適合施予表面滲氮處理的鋼種是 1. S15CK 2. SACM645 3. SNCM415 4. SCM415。
答案:(2) SACM645
可以防止碳鋼之高溫脆性之元素為 1. Mn 2. Cu 3. Si 4. S。
答案:(1) Mn
解析:碳鋼之高溫脆性(熱脆性、紅脆)主要源於硫(S)與鐵形成低熔點之FeS(約988°C),在熱加工溫度下沿晶界熔化導致龜裂。錳(Mn)與硫親和力強,可生成高熔點之MnS(約1600°C),取代有害的FeS,並提高Mn/S比以改善熱加工性,故Mn可防止高溫脆性。S本身正是造成熱脆之元兇;Cu可能造成表面熱脆但非主要防治元素;Si無此作用。
在噪音防治之對策中,從下列哪一方面著手最為有效? 1. 個人防護具 2. 傳播途徑 3. 偵測儀器 4. 噪音源。
答案:(4) 噪音源
棒球打擊棒之材質以木質及鋁合金最多,如果用鋁合金則其合金成分為 1. Al-Si-Cu 2. Al-Cu 3. Al-Zn-Mg 4. Al-Zn。
答案:(3) Al-Zn-Mg
解析:鋁合金棒球打擊棒需兼顧高強度、高剛性與耐撞擊,多採用7000系(Al–Zn–Mg系,如7075、7068)或加入少量Cu的高強度合金,經時效硬化後抗拉強度可達500 MPa以上,優於6000系(Al–Mg–Si)與2000系(Al–Cu)。Al–Zn二元合金強度不足,需Mg形成MgZn2析出強化,故實用成分為Al–Zn–Mg。因此答案為Al–Zn–Mg。
硬化能佳的鋼材,沃斯田體化後施以何種冷卻操作時,工件經過麻田散體變態區域內外溫差最少 1. 冷淬油 2. 熱浴冷卻 3. 熱淬油 4. 空氣。
答案:(2) 熱浴冷卻
巨觀組織觀察無法做鋼棒之 1. 多孔質 2. 介在物 3. 毛裂 4. 含碳量的觀察。
答案:(4) 含碳量的觀察
解析:巨觀組織觀察(macroetching,酸蝕試片)可顯現鋼棒之鑄造或鍛造宏觀缺陷,包括多孔質(氣孔)、介在物(夾雜物)、毛裂(髮裂、白點等)及偏析、流線等,對巨觀缺陷敏感。但含碳量屬化學成分,須以化學分析、火花試驗或光譜法測定,巨觀酸蝕只能約略看出偏析帶,無法定量觀察含碳量多寡。故巨觀組織觀察無法做含碳量的觀察。
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. 10 秒 2. 5 秒 3. 3 秒 4. 20 秒。
答案:(2) 5 秒
解析:喬米尼端面淬火試驗 (Jominy end-quench test) 為測定鋼材淬透性的標準方法。根據 ASTM A255、JIS G 0561 等標準規範,試片從爐中取出後必須在 5 秒內置於噴水冷卻裝置並開始噴水,以避免試片在空氣中冷卻導致表面溫度下降,影響淬火冷卻曲線的準確性與可重現性。
中碳鋼(0.30~0.50%C)欲作拉刀切削加工,不可實施何種熱處理 1. 淬火後高溫回火 2. 正常化 3. 球化退火 4. 完全退火。
答案:(3) 球化退火
解析:中碳鋼 (0.30~0.50% C) 作拉刀切削加工時,需具備適度的硬度與韌性。球化退火會使碳化物球化,硬度過低 (約 HB 160~190),導致切削時材質過軟、黏刀、表面粗糙度差,不適合切削加工。完全退火硬度略高 (約 HB 170~210) 但仍易黏刀;正常化可獲得均勻珠光體組織,硬度適中 (約 HB 170~230) 適合切削;淬火後高溫回火 (調質) 則能獲得優異的綜合機械性能,同樣適合切削。
下列鋼材何者質量效應最大 1. S60C 2. S45C 3. Ni-Cr-Mo 合金鋼 4. 高速鋼。
答案:(2) S45C
解析:質量效應是指工件斷面尺寸增大時,因硬化能不足而使心部硬度與機械性質下降的現象。S45C 屬中碳碳鋼,合金元素少、硬化能最低,斷面增大時硬度落差最明顯,故質量效應最大。S60C 碳含量較高,硬化能略優;Ni-Cr-Mo 合金鋼與高速鋼含多種合金元素,臨界冷卻速率較低,硬化能高,質量效應反而較小。
以硬度分佈試驗測定高週波表面硬化處理件之有效深度時,宜將有效深度硬度值設定為 1. HV513 2. 視鋼料含碳量及用途而定 3. HV550 4. HRC50。
答案:(2) 視鋼料含碳量及用途而定
解析:高週波表面硬化處理件的有效硬化深度定義,依據 JIS G 0559 或相關標準,並非固定單一硬度值。有效深度通常定義為從表面到硬度降至「基材硬度」或「母材硬度加上一定幅度 (如 50 HV)」的距離。基材硬度取決於鋼材成分 (含碳量) 與熱處理狀態 (調質、正常化等),不同鋼種、不同用途 (耐磨、抗疲勞) 所要求的基材硬度不同,故有效深度的判定硬度值必須視鋼料含碳量及用途而定。HV513、HV550、HRC50 均為特定數值,不具普遍性。
依能源局「指定能源用戶應遵行之節約能源規定」,下列何場所未在其管制之範圍? 1. 美容美髮店 2. 餐廳 3. 旅館 4. 住家。
答案:(4) 住家
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
測定值若落在「管制圖」之界限內,則表示其值 1. 有追查原因之必要 2. 是在正常狀況 3. 有非機遇原因 4. 超出水準。
答案:(2) 是在正常狀況
解析:管制圖是統計製程管制 (SPC) 的核心工具,包含中心線 (CL)、上管制線 (UCL) 與下管制線 (LCL)。管制線通常設定在平均值 ±3σ。當測定值落在管制界限內,且無非隨機型態 (如連續 7 點落在中心線同側) 時,表示製程處於「管制狀態」,即僅存在機會原因變異,屬於正常狀況,無需追查特殊原因。選項 1、3 描述的是落在管制線外或出現非隨機型態時的情況;選項 4 語意不清。
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,此時雪明碳體所占之重量百分比約 為 1. 52% 2. 89% 3. 48% 4. 11%。
答案:(3) 48%
解析:共晶鑄鐵成分約4.3%C,共晶反應為液體→沃斯田體+雪明碳體。共晶溫度下沃斯田體含碳約2.11%,雪明碳體含碳約6.67%。以槓桿定律計算雪明碳體重量百分比:(4.3−2.11)/(6.67−2.11)×100%=2.19/4.56×100%≈48%。因此雪明碳體約占48%,沃斯田體約占52%。
含碳量愈高,則Ms 溫度 1. 愈低 2. 愈高 3. 含碳量0.6%以上時不變 4. 沒有影響。
答案:(1) 愈低
解析:Ms 點 (馬丹散體變態開始溫度) 主要受化學成分影響,其中碳元素影響最大。碳原子擴入馬丹散體晶格會增加晶格畸變能,阻礙無擴散剪切轉變,使 Ms 點顯著下降。經驗公式如 Steven & Haynes 公式:Ms(°C) = 539 - 423×C% - 30.4×Mn% - 17.7×Ni% - 12.1×Cr% - 7.5×Mo% ... 可見含碳量愈高,Ms 溫度愈低。選項 3 錯誤,碳含量超過 0.6% 後 Ms 仍隨碳量增加而持續下降,並無不變現象。
機械構造用碳鋼經完全退火後的硬度為 1. HB20~30 2. HB800~1000 3. HB100~200 4. HB400~ 550。
答案:(3) HB100~200
解析:機械構造用碳鋼 (如 S45C) 經完全退火 (全退火) 後,組織為粒狀珠光體 (球狀珠光體) 加部分鐵素體 (視含碳量),硬度通常在 HB 120~190 範圍內,常引用值約 HB 143~187 (依 JIS G 4051)。選項 3 的 HB 100~200 涵蓋此標準範圍。選項 1 過低 (軟鋼退火);選項 2 為淬火馬丹散體硬度;選項 4 為調質或高硬度狀態。
實施沃斯回火時,恒溫槽的溫度應在 1. Mf 以下 2. Ms 與Mf 之間 3. A 1 與鼻部之間 4. 鼻部與Ms 之間。
答案:(4) 鼻部與Ms 之間
解析:沃斯回火(Austempering)是將鋼材加熱到奧氏體化溫度後,快速冷卻到介於Ms(馬氏體開始變態溫度)與Mf(馬氏體結束變態溫度)之間,或稍高於Ms但低於彎曲部(鼻部)的等溫區,保溫使奧氏體轉變為下貝氏體。恒溫槽溫度必須設定在「鼻部(C曲線彎曲處)與Ms之間」,以避開珠光體轉變鼻部並防止形成馬氏體。選項1 Mf以下會形成馬氏體;選項2 Ms與Mf之間屬馬氏體生成區;選項3 A1與鼻部之間屬珠光體轉變區。
碳工具鋼之使用溫度超過 1. 1200°C 2. 900°C 3. 250°C 4. 600°C 硬度就開始大幅降低。
答案:(3) 250°C
解析:碳工具鋼(如SK系列)屬低合金鋼,缺乏合金元素形成穩定碳化物,且回火穩定性差。當使用溫度超過250℃時,碳化物開始聚集粗化、馬氏體回火軟化顯著,硬度大幅下降,失去切削能力。此為碳工具鋼使用溫度極限的典型特徵值。選項1 1200℃、選項2 900℃、選項4 600℃遠超碳工具鋼耐熱極限,僅高速工具鋼(如SKH51)才能在500~600℃維持紅硬性。
螢光磁粉探傷時檢查用之燈所發出的光線是 1. 紫外線 2. 紅外線 3. 鹵素燈光線 4. 輝光線。
答案:(1) 紫外線
解析:螢光磁粉探傷使用螢光磁粉(塗佈螢光染料),需在黑暗環境下以紫外線燈(UV-A,波長約365 nm)照射,激發磁粉發射黃綠色可見光(約550 nm),利用高對比度顯示缺陷。紅外線不可見且無法激發螢光;鹵素燈屬白光光源,用於顯色磁粉探傷;輝光非標準光源術語。
為了保護環境,政府提出了4 個R 的口號,下列何者不是4R 中的其中一項? 1. 再創新 2. 再利用 3. 減少使用 4. 再循環。
答案:(1) 再創新
下列哪一種是公告應回收廢棄物中的容器類:A.廢鋁箔包B.廢紙容器C.寶特瓶? 1. ABC 2. AC 3. C 4. BC。
答案:(1) ABC
滲碳鋼用於防止滲碳最有效之電鍍金屬為 1. 鎳 2. 鎘 3. 銅 4. 鉻。
答案:(3) 銅
解析:防止滲碳(止滲)最常用且有效的電鍍金屬為銅。銅在滲碳溫度下不形成穩定碳化物,碳在銅中擴散係數極低,且銅層致密,能有效阻隔碳原子滲入基材。鎳、鉻易形成碳化物或氧化膜影響效果;鎘熔點低(321℃),滲碳高溫下會熔化氣化失效。工業上常採銅鍍層厚度0.05~0.1 mm作為止滲層。
鑄鐵比碳鋼容易產生較大的體積膨脹量,是因在高溫時鑄鐵會發生下列反應 1. 碳和鐵產生雪明碳體化 2. 矽產生氧化 3. 沃斯田體產生麻田散體化 4. 碳產生石墨化。
答案:(2) 矽產生氧化、(3) 沃斯田體產生麻田散體化、(4) 碳產生石墨化
下列有關R 型熱電偶的敘述哪些正確 1. 又稱為PR 型熱電偶 2. 負極材質為Pt-Rh 合金 3. 最高使用溫度可達1200°C 4. 補償導線包覆層顏色為黑色。
答案:(1) 又稱為PR 型熱電偶、(4) 補償導線包覆層顏色為黑色
解析:R型熱電偶(Pt-13%Rh/Pt)又稱PR型(選項1正確)。正極為Pt-13%Rh,負極為純鉑Pt,選項2說負極為Pt-Rh合金錯誤。最高使用溫度連續約1400℃、短時1600℃,選項3說1200℃偏低錯誤。依IEC 584/JIS C1602標準,R型熱電偶補償導線絕緣層顏色為黑色(選項4正確),正極紅色、負極白色。
下列有關SKH51 高速工具鋼的敘述哪些正確 1. 具有赤熱硬度 2. 硬度高、韌性高 3. 為高碳高合金鋼 4. 含有Cr、Mo、V、W 成份元素。
答案:(1) 具有赤熱硬度、(3) 為高碳高合金鋼、(4) 含有Cr、Mo、V、W 成份元素
解析:SKH51(W18Cr4V或6-5-2型)屬鎢鉬系高速工具鋼。選項1:具有紅硬性(赤熱硬度),可在600℃仍保持高硬度。選項3:含C 0.8~0.9%、W、Cr、V、Co等高合金元素,屬高碳高合金鋼。選項4:成份含Cr、Mo(部分鋼號)、V、W等強碳化物形成元素。選項2「硬度高、韌性高」錯誤:高速鋼硬度極高(HRC 63~66),但脆性大、韌性較低,屬脆性材料。
S40C 是屬於下列哪些類的鋼材 1. 低碳鋼 2. 亞共析鋼 3. 中碳鋼 4. 過共析鋼。
答案:(2) 亞共析鋼、(3) 中碳鋼
解析:S40C含碳量約0.40%,依JIS G 4051屬機械構造用碳鋼。選項3:含碳0.25~0.60%為中碳鋼,正確。選項2:共析點碳含量0.77%,0.40% < 0.77%屬亞共析鋼,正確。選項1低碳鋼為<0.25%,選項4過共析鋼為>0.77%,均不符合。
下列哪些加工方法,其加工刀痕必為直線 1. 車工 2. 銑工 3. 鉗工 4. 鉋工。
答案:(3) 鉗工、(4) 鉋工
解析:鉗工使用銼刀作往復直線推銼,刀痕呈平行直線;鉋工由工作臺或刀具作直線往復運動,切削刀痕也為直線。車工工件旋轉並使刀具進給,刀痕呈螺旋線;銑工以旋轉多刃刀具切削,端銑或周銑會留下圓弧或曲線狀刀痕,並非必為直線。因此必為直線者為鉗工與鉋工。
有關大型JIS SKD61 熱作模具淬火回火之預熱處理,下列敘述哪些正確 1. 避免表面與內部溫差過大,產生破裂 2. 不需進行預熱處理 3. 會有2 道預熱處理 4. 一般的預熱會選用750°C。
答案:(1) 避免表面與內部溫差過大,產生破裂、(3) 會有2 道預熱處理
有關產品在常態曲線下的機率值,有哪些敘述是正確的? 1. 平均數加減六個標準差為100% 2. 平均數加減三個標準差為99.73% 3. 平均數加減二個標準差為95.45% 4. 平均數加減一個標準差為 75.16%。
答案:(2) 平均數加減三個標準差為99.73%、(3) 平均數加減二個標準差為95.45%
解析:常態分布(常態曲線)的機率值為統計學基本性質:平均數±1σ約涵蓋68.27%,±2σ約95.45%,±3σ約99.73%,±6σ極接近100%(實際為99.9999998%),並非恰好100%。選項1說「100%」不精確;選項4之75.16%與68.27%不符。故正確為2、3。
進行噴砂沖蝕磨耗試驗時,一般是固定下列哪些實驗條件 1. 碳化鎢噴嘴的外徑 2. 砂粒衝擊角度 3. 砂粒噴出流量 4. 砂粒的顆粒大小範圍。
答案:(3) 砂粒噴出流量、(4) 砂粒的顆粒大小範圍
下列哪些鑄鐵之顯微組織具有石墨相存在的特徵 1. 灰鑄鐵 2. 延性鑄鐵 3. 白鑄鐵 4. 展性鑄鐵。
答案:(1) 灰鑄鐵、(2) 延性鑄鐵、(4) 展性鑄鐵
解析:鑄鐵依石墨形態分類:灰鑄鐵(片狀石墨)、延性鑄鐵/球墨鑄鐵(球狀石墨)、展性鑄鐵/蠕墨鑄鐵(蠕狀石墨)皆含游離石墨相;白鑄鐵中碳以渗碳體(Fe₃C)形式存在,無游離石墨。故1、2、4具石墨相特徵,3不具備。
最適合作為火焰淬火處理設備火口的材料有 1. 純銅 2. 高錳鋼 3. 鈦合金 4. 黃銅。
答案:(1) 純銅、(4) 黃銅
解析:火焰淬火火口需具高導熱、耐高溫氧化、易加工且不產生有害煙霧。純銅導熱極佳(~400 W/m·K)且耐燃燒溫度,常作火口套管;黃銅次之但可接受。高錳鋼導熱差、加工硬化嚴重;鈦合金導熱極低(~7 W/m·K)且高溫易氧化污染火焰。故最適合為純銅、黃銅。
依據我國國家標準CNS 之規定,下列哪些屬於形狀的幾何公差 1. 垂直度 2. 同心度 3. 真直度 4. 真圓度。
答案:(3) 真直度、(4) 真圓度
解析:依 CNS 幾何公差的分類,形狀公差用於控制單一實際表面的形狀,包括真直度、平面度、真圓度與圓筒度。垂直度是相對於基準的方向公差;同心度是相對於基準的位置公差。因此本題屬於形狀公差者為真直度與真圓度。
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哪些有效 1. 酸洗液內加添抑制劑 2. 200°C左右加熱4 小時 3. 沸水中長時間浸漬 4. 長時間浸漬於鹼液中。
答案:(1) 酸洗液內加添抑制劑、(2) 200°C左右加熱4 小時、(3) 沸水中長時間浸漬
碳鋼之恆溫熱處理溫度高於550°C的處理法有 1. 沃斯回火 2. 恆溫退火 3. 麻回火 4. 恆溫球化。
答案:(2) 恆溫退火、(4) 恆溫球化
解析:碳鋼恆溫熱處理的溫度須依處理目的判斷:沃斯回火在 Ms 稍上方約250~400°C進行,麻回火在 Ms 附近約150~300°C保溫,兩者均低於550°C。恆溫退火約在600~700°C,恆溫球化約在A1下方700°C附近長時間保溫,兩者高於550°C。因此符合者為恆溫退火與恆溫球化。
共晶鑄鐵發生共晶反應時,下列哪些敘述正確 1. 沃斯田體所含碳量約4.3wt% 2. 共晶變態溫度約為1148°C 3. 雪明碳體約占52 wt% 4. 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物。
答案:(2) 共晶變態溫度約為1148°C、(4) 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物
解析:鑄鐵共晶反應:L→γ+Fe₃C,共晶點約4.3 wt%C、1148°C(選項2正確)。反應生成奥氏體(γ,含碳~2.06%)與渗碳體混合物即萊氏體(選項4正確)。選項1錯誤:共晶時奥氏體含碳約2.06%,4.3%為液相共晶成分。選項3錯誤:渗碳體在萊氏體中約占12~15 wt%,非52%。
對於肥粒體的敘述,下列哪些錯誤 1. 可淬火硬化 2. 可加工硬化 3. 面心立方結構 4. 強磁性。
答案:(1) 可淬火硬化、(3) 面心立方結構
解析:肥粒體(Ferrite, α-Fe)為碳在α-Fe中的間隙固溶體,具體心立方(BCC)結構,質軟、延展性佳,且因α-Fe在室溫具強磁性。其臨界冷卻速率極低、無法藉淬火形成麻田散體,故不可淬火硬化;雖可經塑性變形產生加工硬化,但題目問「哪些錯誤」。選項1稱「可淬火硬化」與事實相反故錯;選項3稱「面心立方結構」亦錯(實為體心立方)。選項2(可加工硬化)、4(強磁性)皆正確敘述,不屬錯誤。
對鋼鐵熱處理屬於還原性的氣體包括 1. CO 2. CO 2 3. N 2 4. NH 3。
答案:(1) CO、(4) NH 3
鋼材中容易形成插入式固溶體的元素為 1. N 2. H 3. Mn 4. C。
答案:(1) N、(2) H、(4) C
解析:插入式(間隙型)固溶體由原子半徑極小之元素填入金屬晶格空隙形成,鋼中常見的間隙原子為碳(C)、氮(N)、氫(H)、硼(B),其原子半徑小,可溶於鐵的晶格間隙。錳(Mn)原子半徑較大,在鋼中屬取代式(置換型)固溶體元素,佔據鐵原子的晶格位置,而非間隙位置。故易形成插入式固溶體者為N、H、C,即選項1、2、4。
可以使用析出硬化的合金種類有 1. C17510 鈹銅合金 2. C26600 七三黃銅 3. 1100 鋁合金 4. 6061 鋁合金。
答案:(1) C17510 鈹銅合金、(4) 6061 鋁合金
解析:析出硬化(時效硬化)需合金具「溶解度隨溫度下降而顯著降低」的特性,固溶處理後急冷得過飽和固溶體,再時效析出微細第二相強化。C17510鈹銅合金(Cu-Be)與6061鋁合金(Al-Mg-Si)均具此特性,可析出硬化。1100鋁為工業純鋁(含鋁99%以上),無合金元素可析出;C26600七三黃銅為Cu-Zn二元合金,Zn在銅中溶解度隨溫度變化不大,皆無法析出硬化。故選1、4。
有關變成爐式滲碳處理的敘述哪些正確? 1. 滲碳處理後之淬火作業一定分兩次淬火 2. 氣體滲碳之爐氣主要包含CO 及H2 等氣體 3. 表面硬度可達HV1100 4. 硬化層的厚度係指硬度大於HV550 以上的厚度。
答案:(2) 氣體滲碳之爐氣主要包含CO 及H2 等氣體、(4) 硬化層的厚度係指硬度大於HV550 以上的厚度
解析:氣體滲碳於密閉爐內通入碳氫化合物(丙烷、甲烷)裂解,爐氣主要含CO、H2及少量CH4,故選項2正確。硬化層深度(有效硬化層深度)依定義為表面至硬度大於HV550(約HRC50)處之垂直距離,故選項4正確。滲碳後淬火可一次直接淬火或二次淬火,端視鋼種與心部要求,非「一定」兩次,選項1錯。滲碳淬火表面硬度約HV700~850,HV1100過高,選項3不正確。
表面洛氏硬度試驗中常用的主要荷重有下列哪幾種 1. 100kg 2. 150kg 3. 30kg 4. 45kg。
答案:(3) 30kg、(4) 45kg
解析:表面洛氏硬度(Rockwell Superficial)用於薄層或表面硬化件,預荷重固定3 kgf,主要荷重(總荷重)採15 kgf、30 kgf、45 kgf三種,配合金剛石圓錐或鋼珠壓子,標號如15N、30N、45T等。一般洛氏硬度(C、B尺度)總荷重為150kgf、100kgf、60kgf,屬不同系統。故表面洛氏常用主要荷重為30kg與45kg,即選項3、4。