民國111年 第3梯次 02103 熱處理-滲碳滲氮熱處理乙級 學科考古題與答案

民國111年 第3梯次 02103 熱處理-滲碳滲氮熱處理乙級 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

下列何種行為對生態環境會造成較大的衝擊? 1. 種植原生樹木 2. 設立國家公園 3. 設立自然保護區 4. 引進外來物種。

答案:(4) 引進外來物種

第2題

我國制定何種法律以保護刑事案件之證人,使其勇於出面作證,俾利犯罪之偵查、審判? 1. 貪污治罪條例 2. 行政程序法 3. 證人保護法 4. 刑事訴訟法。

答案:(3) 證人保護法

第3題

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. 視鋼料含碳量及用途而定 2. HV513 3. HV550 4. HRC50。

答案:(1) 視鋼料含碳量及用途而定

第4題

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

答案:(3) 水冷

解析:鋁合金的固溶處理是加熱至固溶線以上溫度並保溫,使溶質原子充分固溶,隨後必須快速冷卻,抑制第二相在冷卻途中析出,才能得到過飽和固溶體,供後續時效析出硬化。鋁合金無同素異形變態,臨界冷卻速度較鋼小,但仍以水冷為主;空冷、爐冷冷速太慢,溶質會提前析出而降低時效硬化效果,油冷則冷速不足且易生油煙。

第5題

鹽浴中使用的氯鹽,如受潮時加熱至高溫,則會產生 1. H 2SO4 2. HNO 3 3. Na 2SO4 4. HCl ,而侵蝕設備及工件。

答案:(4) HCl ,而侵蝕設備及工件

解析:鹽浴中的氯鹽(如氯化鋇、氯化鈉、氯化鉀)吸濕受潮後,加熱至高溫時會與水氣反應而水解,放出氯化氫(HCl)氣體。HCl 具強腐蝕性,會侵蝕坩堝、爐體、電極與工件,並可能造成工件表面脫碳,因此鹽浴使用前須預熔脫水、避免受潮。H2SO4、HNO3 與 Na2SO4 並非氯鹽受潮高溫下的產物,故選 HCl。

第6題

鹽水淬火液可以提高鋼之淬火硬化效果的原因為 1. 可使氣泡破裂時間延後發生 2. 可降低S 曲線之 Ps 點 3. 可使S 曲線往右移 4. 可使氣泡破裂時間提前發生。

答案:(4) 可使氣泡破裂時間提前發生

解析:鹽水淬火時,水中的鹽分會在熾熱工件表面迅速結晶析出,破壞蒸氣膜,使氣泡破裂時間提前發生,縮短蒸氣膜階段,讓冷卻較早進入沸騰階段,整體冷卻速率提高,因而增加硬化深度與淬火效果。S 曲線的 Ps 點位置及曲線左右移動,取決於鋼的成分與沃斯田體化條件,淬火液不會使其左移或右移,故選提前發生。

第7題

共析鋼加熱至沃斯田體化後,徐冷至Al 下方一點溫度發生共析變態所生成之組織為肥粒體+雪明 碳體,其中肥粒體所占重量百分比約 1. 25% 2. 11% 3. 75% 4. 89%。

答案:(4) 89%

解析:共析鋼含碳約 0.8%,肥粒體含碳約 0.0218%,雪明碳體含碳約 6.67%。以槓桿定律計算肥粒體重量百分比:(6.67-0.8)/(6.67-0.0218)=5.87/6.648≈0.883,約 88~89%,故選 89%。波來鐵中肥粒體占絕大部分,雪明碳體僅約 11%,因此 25% 與 75% 均不符。

第8題

鋼材在大氣中加熱時,會產生氧化鱗皮的下限溫度是 1. 300°C 2. 450°C 3. 570°C 4. 650°C。

答案:(3) 570°C

解析:鋼在大氣中加熱時,約在 570°C 以上氧化速率明顯增加,表面開始生成疏鬆的氧化鱗皮(scale)。此溫度相當於 FeO(浮氏體)能穩定存在的下限,超過後氧化層結構改變、成長加快。低於 570°C 時氧化膜較薄且較緻密,故氧化鱗皮產生的下限溫度為 570°C。

第9題

全球暖化潛勢(Global Warming Potential, GWP)是衡量溫室氣體對全球暖化的影響,其中是以何 者為比較基準? 1. SF6 2. CH4 3. N2O 4. CO 2。

答案:(4) CO 2

第10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 (inhibitor) 2. 長時間浸漬於鹼液中 3. 200°C左右加熱4 小時 4. 沸水中長時間浸漬。

答案:(2) 長時間浸漬於鹼液中

解析:氫脆的脫氫主要靠加熱促進氫擴散逸出,一般在 200°C 左右加熱數小時即可有效脫氫;酸洗液添加抑制劑可減緩鋼的溶解與氫的滲入;沸水長時間浸漬亦有助於氫的擴散釋出。長時間浸漬鹼液僅能中和工件表面的殘酸,無法促使已滲入鋼內的氫排出,對脫氫並無效果,故選此項。

第11題

喬米尼(Jominy)端面淬火試驗時,試片完全冷卻後,硬度測定前在相對的兩側面,應以磨床磨削 約多少深度 1. 1.6 2. 1.2 3. 0.4 4. 0.8 mm。

答案:(3) 0.4

解析:喬米尼端面淬火試驗中,試片完全冷卻後,須在相對的兩側面各以磨床磨削約 0.4 mm,磨出平行平面後再沿軸向測硬度。此磨削量可去除表面脫碳層、氧化層與加工變質層,使硬度值能真實反映內部組織,並確保壓痕位置與端面距離的量測準確。故選 0.4 mm。

第12題

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

答案:(1) 1500°C

解析:碳化矽(SiC)發熱體屬非金屬電熱元件,在高溫下不易氧化、壽命長,最高使用溫度約 1500°C,適用於高溫爐。金屬電熱線如鎳鉻合金約僅 1100~1200°C。2500°C 與 2000°C 均遠超過 SiC 的實用上限,長時間使用會造成元件劣化,故選 1500°C。

第13題

下列何者非節省能源的做法? 1. 影印機當15 分鐘無人使用時,自動進入省電模式 2. 電冰箱溫度長時間調在強冷或急冷 3. 電視機勿背著窗戶或面對窗戶,並避免太陽直射 4. 汽車不行駛短程,較短程旅運應儘量搭乘公車、騎單車或步行。

答案:(2) 電冰箱溫度長時間調在強冷或急冷

第14題

室內裝修業者承攬裝修工程,工程中所產生的廢棄物應該如何處理? 1. 委託合法清除機構清運 2. 倒在偏遠山坡地 3. 交給清潔隊垃圾車 4. 河岸邊掩埋。

答案:(1) 委託合法清除機構清運

第15題

「感覺心力交瘁,感覺挫折,而且上班時都很難熬」此現象與下列何者較不相關? 1. 可能需要尋找專業人員諮詢 2. 工作相關過勞程度可能嚴重 3. 可能已經快被工作累垮了 4. 工作相關過勞程度輕微。

答案:(4) 工作相關過勞程度輕微

第16題

請問下列何者非為個人資料保護法第3 條所規範之當事人權利? 1. 請求刪除他人之資料 2. 查詢或請求閱覽 3. 請求停止蒐集、處理或利用 4. 請求補充或更正。

答案:(1) 請求刪除他人之資料

第17題

工具鋼金相試驗,較不易腐蝕的熱處理狀態是 1. 淬火 2. 完全退火 3. 球化退火 4. 淬火-回火。

答案:(1) 淬火

解析:淬火後所得的新鮮麻田散鐵組織較均勻、晶界與相界面少,且殘留應變高,對硝酸酒精等腐蝕液的抵抗力較強,金相腐蝕時較不易變黑,需較長時間才能顯現組織。完全退火與球化退火組織為肥粒體加雪明碳體,界面多而較易腐蝕;淬火回火後析出的碳化物亦使腐蝕較容易。故選淬火狀態。

第18題

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

答案:(2) 組合圖

第19題

管制圖內管理界限與規格界限之間的關係是 1. 規格界限的上限較低而下限較高 2. 管理界限的上限較低而下限較高 3. 管理界限的上下限均高於規格界限 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:管理界限由製程實際數據計算(一般取中心線±3σ),規格界限則由設計或客戶要求訂定。當製程能力足夠時,管理界限會落在規格界限之內,也就是管理上限低於規格上限、管理下限高於規格下限,產品才不會超出規格。選項1把兩者的高低關係說反;選項3、4敘述整組界限偏移,並非正常管制狀態。若管理界限超出規格界限,代表製程能力不足,應先改善製程,而不是放寬管制。

第20題

下列何種工件最需要實施加壓淬火 1. 球桿 2. 衝頭 3. 齒輪 4. 離合器板。

答案:(4) 離合器板

解析:加壓淬火是在淬火冷卻的同時以夾具或壓板加壓,抑制工件翹曲並保持平面度與尺寸精度,適用於薄、扁、易變形的工件。離合器板為薄片狀,表面積大、厚度小,加熱後剛性低,淬火時內外冷卻不均極易翹曲,故最需要加壓淬火。球桿、衝頭為實心軸狀件,齒輪形狀剛性較高,均非本題所指最需要者。

第21題

同一鋼料,作成各種大小直徑圓棒,加熱由沃斯田體相淬火後,在截面中心處恰有 1. 50% 2. 10% 3. 20% 4. 75% 麻田散體時的圓棒直徑稱為臨界直徑(Do)。

答案:(1) 50%

解析:臨界直徑(Do)的定義是:同一鋼種做成不同直徑的圓棒,充分沃斯田體化後淬火,量測截面中心組織,當中心恰好有50%麻田散體(其餘為波來體、變韌體等中間組織)時,該圓棒的直徑即為臨界直徑。Do 愈大,代表鋼料硬化能愈好、可淬透的尺寸愈大。10%、20%、75% 都不是定義所採用的判定基準,其中75%已屬較深硬化,10%則硬化不足。

第22題

會促進由沃斯田體變態為波來體之元素是 1. Mo 2. Ni 3. Al 4. Mn。

答案:(3) Al

解析:Al(以及 Si、Co 等鐵素體形成元素)會提高變態溫度、使 CCT 曲線往左移,促進沃斯田體分解成波來體,因此會降低硬化能。相對地,Mo、Ni、Mn 都會使變態曲線右移、延緩波來體變態:Mo 為碳化物形成元素,Mn、Ni 為沃斯田體安定化元素,三者皆提高硬化能、使臨界冷卻速率變小。故選 Al。

第23題

依勞動基準法規定,主管機關或檢查機構於接獲勞工申訴事業單位違反本法及其他勞工法令規定 後,應為必要之調查,並於幾日內將處理情形,以書面通知勞工? 1. 20 2. 60 3. 14 4. 30。

答案:(2) 60

第24題

縮狀石墨鑄鐵比球狀石墨鑄鐵較佳之性質為 1. 強度大 2. 韌性佳 3. 硬度高 4. 熱傳導性佳。

答案:(4) 熱傳導性佳

解析:縮狀(蠕蟲狀)石墨鑄鐵的石墨呈短厚、相互連結的緊密片狀,與基材接觸面積大、熱阻小,因此熱傳導性優於石墨成球狀的球狀石墨鑄鐵,常用於引擎缸體、煞車盤等需承受熱疲勞的零件。球狀石墨因外形圓滑、應力集中小,其抗拉強度與韌性均明顯優於縮狀石墨鑄鐵,所以強度大、韌性佳、硬度高都不是縮狀石墨鑄鐵的優勢。

第25題

CNS SS400 鋼料規定其 1. 抗拉強度400Kgf/mm 2 2. 降伏強度400N/mm 2 3. 抗拉強度400N/mm 2 4. 降伏強度400Kgf/mm 2 以上。

答案:(3) 抗拉強度400N/mm 2

解析:CNS 一般結構用鋼 SS400 的標示中,「SS」代表一般結構用(Steel Structure),「400」代表抗拉強度下限為 400 N/mm²(即 400 MPa)。換算成公制重力單位約為 41 kgf/mm²,並非 400 kgf/mm²,故選項1的數值與單位都不對。SS400 的降伏強度規定約為 245 N/mm² 以上,也不是 400 N/mm²,因此選項2、4皆誤。

第26題

某廠商之商標在我國已經獲准註冊,請問若希望將商品行銷販賣到國外,請問是否需在當地申請 註冊才能受到保護? 1. 不一定,需視商品希望行銷販賣的國家是否為WTO 會員國 2. 否,因為我國申請註冊之商標權在國外也會受到承認 3. 不一定,需視我國是否與商品希望行銷販賣的國家訂有相互商標承認之協定 4. 是,因為商標權註冊採取屬地保護原則。

答案:(4) 是,因為商標權註冊採取屬地保護原則

第27題

HV(0.3/30)300 所代表的意義為HV 值為300, 1. 荷重0.3 磅,加壓時間30 秒 2. 荷重30g,加壓時間0.3 分鐘 3. 荷重300kg,加壓時間0.3 分鐘 4. 荷重300g,加壓時間30 秒。

答案:(4) 荷重300g,加壓時間30 秒

解析:維氏硬度的標記法為 HV(荷重/加壓時間)硬度值,荷重單位是 kgf,時間單位是秒。HV(0.3/30)300 表示以 0.3 kgf 荷重加壓 30 秒,測得硬度 300;0.3 kgf 等於 300 gf,故為荷重 300 g、加壓時間 30 秒。選項1把荷重單位誤寫成磅;選項2將荷重與時間的數值對調成 30 g、0.3 分鐘;選項3的 300 kg 與 0.3 分鐘都不符標記內容。

第28題

事業招人承攬時,其承攬人就承攬部分負雇主之責任,原事業單位就職業災害補償部分之責任為 何? 1. 依承攬契約決定責任 2. 依工程性質決定責任 3. 仍應與承攬人負連帶責任 4. 視職業災害原因判定是否補償。

答案:(3) 仍應與承攬人負連帶責任

第29題

工件實施氮化比實施滲碳處理之優點為 1. 變形少 2. 處理時間較短 3. 處理溫度較高 4. 選材容易。

答案:(1) 變形少

解析:氮化在約 500~570℃ 的低溫進行,全程處於肥粒體狀態、不發生相變態,冷卻時也無麻田散體變態,因此工件變形極小,可在最終加工後直接氮化,甚至不必再研磨。滲碳須加熱到沃斯田體區(約 900℃)再淬火,變形量大、須預留研磨量。氮化處理時間長達數十小時,比滲碳久;處理溫度也較滲碳低;且須選用含 Al、Cr、Mo 的專用鋼,選材反而較困難。

第30題

全球暖化潛勢(Global Warming Potential, GWP)是衡量溫室氣體對全球暖化的影響,下列之GWP 哪項表現較差? 1. 300 2. 200 3. 500 4. 400。

答案:(3) 500

第31題

增加鈹銅強度最有效的方法為 1. 冷加工 2. 微化晶粒 3. 析出硬化處理 4. 麻田散體變態。

答案:(3) 析出硬化處理

解析:鈹銅(Cu-Be)合金的強化機制中,以固溶處理後再進行時效(人工時效)的析出硬化處理最為有效。此法可使過飽和固溶體中析出細小且均勻分布的β'等金屬間化合物,阻礙差排運動而大幅提升抗拉強度與硬度。冷加工雖亦可強化,卻不若時效析出對鈹銅這類可析出合金所能達成的高強度效果。

第32題

栓槽孔之加工主要為 1. 銑削 2. 拉削 3. 車削 4. 磨削。

答案:(2) 拉削

解析:栓槽(鍵槽)孔之加工,尤其是內部鍵槽,最常採用拉削方式。拉削是利用拉刀一次通過工件,將孔內多餘材料連續切除,能在短時間內得到正確的槽寬、深度與良好表面粗糙度。相較車削僅適用迴轉外形、銑削雖可加工但效率較低,拉削最符合栓槽孔量產且精度要求較高的加工需求。

第33題

廢塑膠等廢棄於環境除不易腐化外,若隨一般垃圾進入焚化廠處理,可能產生下列那一種空氣污 染物對人體有致癌疑慮? 1. 戴奧辛 2. 一氧化碳 3. 沼氣 4. 臭氧。

答案:(1) 戴奧辛

解析:含氯塑膠(如PVC)等廢塑膠在不完全或一般焚化條件下,若燃燒溫度不足或缺乏適當的後燃及除污系統,易生成多氯戴奧辛與多氯呋喃(統稱戴奧辛)。依據國內外環境衛生研究,戴奧辛具高毒性且被列為人體致癌疑慮物質。相較一氧化碳、沼氣、臭氧,多數在此焚燒情境下較具代表性的致癌疑慮空氣污染物即為戴奧辛。

第34題

真空爐用於冷卻工作物的氣體,其比重的大小依序為 1. N 2、Ar、He 2. Ar、N2、He 3. He、N2、Ar 4. He、Ar、N2。

答案:(2) Ar、N2、He

解析:氣體比重可由分子量比較:N2 約 28、Ar 約 40、He 約 4,故比重由大而小依序為 Ar、N2、He。真空爐回充氣體冷卻時,氣體比重與分子量會影響對流與熱傳,氦氣最輕、熱傳效果最好,氬氣最重、冷卻能力最差;但就比重排序而言,仍是氬最大、氮次之、氦最小。

第35題

光溫度計係使用單一波長的 1. 紅色光 2. 綠色光 3. 紫色光 4. 黃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:(1) 紅色光

解析:光電高溫計(光溫度計)中最常見的消失絲光電高溫計(disappearing filament pyrometer)係利用單一波長濾光片,實務上多採用紅色濾光片,只讓紅光通過,讓觀測者僅以該單一波長下發光體與爐內小燈泡鎢絲的亮度作比較,藉此判定溫度。此乃基於黑體輻射在單色光強度與溫度之關係所設計,故答案為紅色光。

第36題

下列何者非屬使用合梯,應符合之規定? 1. 梯腳與地面之角度應在80 度以上 2. 合梯應具有堅固之構造 3. 有安全之防滑梯面 4. 合梯材質不得有顯著之損傷、腐蝕等。

答案:(1) 梯腳與地面之角度應在80 度以上

第37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. 7075 2. 2024 3. 1100 4. 6063。

答案:(4) 6063

解析:鋁門窗多採押出成形,對押出性、成形性、表面處理適性及適度強度皆有要求。6063鋁合金屬於Al-Mg-Si系,具備優良的擠製流動性、細緻的表面、良好的陽極處理著色性及足夠的結構強度,最符合門窗型材之實用需求。7075偏高強度難以擠製複雜薄壁型材,2024較不適合一般建築陽極處理,1100則強度過低。

第38題

共晶鑄鐵在1148°C以上時是何種組織 1. 沃斯田體 2. 全部為液態 3. 沃斯田體與液態 4. 液態與雪明碳體。

答案:(2) 全部為液態

解析:依鐵碳平衡狀態圖,共晶鑄鐵之共晶成分約4.3%C。其共晶反應溫度約1147℃(習慣上題目以1148℃表述)。在高於共晶反應溫度時,整體仍處於液相區,故共晶成分之鑄鐵在1148℃以上應為全部液態。降溫至共晶溫度時才發生液相→奧斯田體(沃斯田體)+雪明碳體(滲碳體)的共晶反應,形成萊氏體組織。

第39題

決定Ms 溫度高低最重要之因素是 1. 晶粒大小 2. 化學成份 3. 冷卻快慢 4. 硬度高低。

答案:(2) 化學成份

解析:馬氏體開始轉變溫度Ms主要受化學成分控制。碳及大多數合金元素(如Mn、Cr、Ni、Mo等)均會降低γ相的穩定性而使Ms溫度下降,唯少數例外情況極為少見。晶粒大小、冷卻快慢及硬度高低雖與馬氏體轉變相關或為結果,但並非決定Ms高低的最重要因素。故正確答案為化學成分。

第40題

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

答案:(3) 是在正常狀況

解析:管制圖的管制界限通常取中心線加減3個標準差。測定值落在界限內,且沒有連串、趨勢或週期性等異常排列時,表示變異只來自機遇原因,製程處於統計管制狀態,也就是正常狀況。只有當點超出界限或呈現非隨機排列時,才可能有非機遇原因,需要追查並採取矯正措施。

第41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. 防止工件變形 3. 避免鹽浴劣化 4. 避免工件腐蝕。

答案:(1) 確保人員安全

解析:鹽浴溫度常在數百至一千度以上,工件若帶有水氣,入浴時水分會瞬間汽化,體積急遽膨脹,造成熔鹽爆濺,容易灼傷人員,所以預先徹底烘乾的首要目的是確保人員安全。烘乾也能減少熔鹽飛濺與工件溫度波動,但防止變形、避免腐蝕或防止鹽浴劣化都不是最主要考量。

第42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. 村上氏腐蝕液腐蝕 3. 不需要腐蝕,可直接觀察 4. 苦味酸酒精溶液腐蝕。

答案:(3) 不需要腐蝕,可直接觀察

解析:觀察鋼中氧化物等非金屬不純物時,試片經研磨與拋光後直接置於顯微鏡下觀察,不需腐蝕。因為氧化物與金屬基體的反射率、顏色及形狀不同,拋光面即可顯示其大小、分布與形態;若經硝酸酒精或苦味酸酒精腐蝕,基體組織會顯現並可能遮蓋不純物,反而不利判讀。村上氏腐蝕液主要用於顯示某些碳化物或晶界,也不是此處的處理方法。

第43題

下列鋼材何者質量效應最大 1. S45C 2. Ni-Cr-Mo 合金鋼 3. S60C 4. 高速鋼。

答案:(1) S45C

解析:質量效應指工件尺寸或質量增大時,因內部散熱較慢、淬火冷速不足,使硬度與組織隨斷面位置改變的現象;淬透性愈低,質量效應愈大。S45C屬中碳碳鋼,合金元素少、淬透性最低,斷面增大時中心較難淬硬,故質量效應最大。Ni-Cr-Mo合金鋼與高速鋼淬透性高,S60C碳量較高、淬透性也比S45C略高,質量效應相對較小。

第44題

最適合做為沃斯回火的淬火熱浴為 1. 鹽浴 2. 熱油 3. 流體床爐 4. 熱風。

答案:(1) 鹽浴

解析:沃斯回火是將鋼料淬入保持在貝氏體形成溫度區間(約250~400℃)的熱浴,並在此溫度等溫,使沃斯田體轉變成貝氏體。鹽浴的熱容量大、傳熱快、溫度均勻且可精確控制,最適合做為淬火熱浴。熱油在高溫易劣化、散熱與控溫較差;流體床與熱風的冷速較低且均勻性不如鹽浴,較不適合。

第45題

以下那一項員工的作為符合敬業精神? 1. 利用正常工作時間從事私人事務 2. 謹守職場紀律及禮節,尊重客戶隱私 3. 運用雇主的資源,從事個人工作 4. 未經雇主同意擅離工作崗位。

答案:(2) 謹守職場紀律及禮節,尊重客戶隱私

第46題

粒滴斑體(Leadburite)係指 1. 沃斯田體與雪明碳體 2. 肥粒體與雪明碳體 3. 沃斯田體與石墨 4. 沃斯田體與肥粒體之共晶組織。

答案:(1) 沃斯田體與雪明碳體

解析:粒滴斑體(Ledeburite)是鐵碳平衡圖中的共晶組織,在約1147℃、碳量約4.3%時,由液態鐵水同時結晶出沃斯田體與雪明碳體,兩者呈共晶形態分布。因此其組成是沃斯田體與雪明碳體。肥粒體與雪明碳體是共析反應形成的波來體;沃斯田體與石墨、沃斯田體與肥粒體都不是此共晶組織的定義。

第47題

變壓器油連續使用之容許溫度為 1. 105°C 2. 65°C 3. 45°C 4.

答案

  • 4

第48題

米漢納(Meehanite)鑄鐵之最佳組織為 1. 微細石墨+波來體基地 2. 變韌體基地+片狀石墨 3. 片狀石墨+肥粒體基地 4. 微細石墨+肥粒體基地。

答案:(1) 微細石墨+波來體基地

第49題

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粗 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細。

答案:(4) 表層波來體較多而且較細

解析:正常化加熱後,直徑100 mm圓柱表面散熱較快、冷速較高,內部冷速較慢。中碳鋼表面因冷速快,沃斯田體在較低溫度分解,波來體層間距較細;同時肥粒體析出較少,使波來體所占比例較多。內部冷速慢,波來體較粗且肥粒體較多。保護爐氣可避免表層脫碳,故表層不是波來體較少,而是較多且較細。

第50題

共析反應產生之共析組織是 1. 肥粒體與雪明碳體 2. 沃斯田體與雪明碳體 3. 沃斯田體與波來體 4. 沃斯田體與肥粒體。

答案:(1) 肥粒體與雪明碳體

解析:共析反應是指沃斯田體冷卻到共析溫度(約727℃)時,同時析出肥粒體與雪明碳體,形成層狀的波來體組織;因此共析組織的組成是肥粒體與雪明碳體。沃斯田體與雪明碳體是共晶反應形成的粒滴斑體,不是共析組織;沃斯田體與波來體、沃斯田體與肥粒體也不是共析反應的產物。

第51題

殼模鑄造法(shell mold casting)所用的砂是 1. 矽砂+水玻璃 2. 矽砂+氧化鋁膠 3. 矽砂+酚樹脂 4. 矽砂+泥土漿。

答案:(3) 矽砂+酚樹脂

解析:殼模鑄造法(shell mold casting)是以熱硬化性酚樹脂作為黏結劑,將其均勻塗覆於加熱的金屬模上,使矽砂結合形成薄殼模具。酚樹脂受熱後會發生縮合硬化,賦予殼模足夠強度與精度。選項1的水玻璃多用於水玻璃砂法,選項2氧化鋁膠不常用於此法,選項4泥土漿則屬傳統黏土砂法,故正確為矽砂+酚樹脂。

第52題

較適合施予表面滲氮處理的鋼種是 1. SACM645 2. SNCM415 3. SCM415 4. S15CK。

答案:(1) SACM645

第53題

集合式住宅的地下停車場需要維持通風良好的空氣品質,又要兼顧節能效益,下列的排風扇控制 方式何者是不恰當的? 1. 設定每天早晚二次定期啟動排風扇 2. 結合一氧化碳偵測器,自動啟動/停止控制 3. 淘汰老舊排風扇,改裝取得節能標章、適當容量高效率風扇 4. 兩天一次運轉通風扇就好了。

答案:(4) 兩天一次運轉通風扇就好了

第54題

碳鋼發生包晶反應時,包含之固相有 1. δ 與γ 2. γ 與Fe 3C 3. γ 與α 4. α 與Fe 3C。

答案:(1) δ 與γ

解析:鐵碳平衡圖中,包晶反應(peritectic reaction)發生於1493℃左右,其反應式為L(液相)+δ(高溫肥粒鐵)→γ(沃斯田鐵)。反應同時消耗液相與δ固相,生成γ固相,因此參與反應的固相僅有δ與γ。選項2誤將Fe₃C列入、選項3、4為共析或其他反應所涉及之固相,並非包晶反應,故正確答案為δ與γ。

第55題

熱電偶用補償導線之材質為 1. 銅線 2. 任何金屬導線 3. 同一熱電動勢之金屬導線 4. 鎳鉻線。

答案:(3) 同一熱電動勢之金屬導線

解析:熱電偶測溫時,若延長導線至遠離高溫端,必須使用補償導線(compensating lead wire)將熱電偶冷端延伸至儀表處。補償導線的選用原則是:在使用溫度範圍內,其熱電動勢-溫度關係須與所配用熱電偶近似相同,方能在儀表上正確顯示熱端溫度。僅以一般銅線、鎳鉻線或任意金屬導線均無法達此條件,故須採用同一熱電動勢特性之金屬導線。

第56題

大氣層中臭氧層有何作用? 1. 造成光害 2. 對流最旺盛的區域 3. 吸收紫外線 4. 保持溫度。

答案:(3) 吸收紫外線

第57題

使用未作室溫修正之高溫熱電偶溫度計,在室溫(25°C)測定高溫工件之溫度而溫度計顯示900 °C,此時正確溫度應為 1. 875°C 2. 900°C 3. 925°C 4. 950°C。

答案:(3) 925°C

解析:熱電偶的熱電動勢是由熱端與冷端(參考端)兩端的溫差所產生。當使用儀表未作冷端溫度修正,且實際冷端溫度高於儀表參考的0℃時,儀表僅量得(熱端-冷端)之熱電動勢,導致顯示值低於實際熱端溫度。本題冷端為室溫25℃,顯示900℃,須加上相當於25℃冷端的熱電動勢所對應溫度加以修正,故正確溫度應為900℃+25℃=925℃。

第58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. 0.2% 2. 0.8% 3. 0.1% 4. 0.6% 以上。

答案:(1) 0.2%

第59題

洛氏硬度HR30N70 所代表的意義為硬度值70, 1. φ1.588mm 鋼球壓痕器試驗荷重30 牛頓 2. 鑽石圓錐壓痕器,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:(4) 鑽石圓錐壓痕器, 試驗荷重30kg

解析:洛氏硬度標記如HR30N中,字母N代表使用「超洛氏」N系列量規。N系列採用鑽石圓錐壓痕器,先施加初荷重3kgf,再加主荷重使總荷重達到30kgf(即主荷重27kgf),最後卸除主荷重僅留初荷重量測殘留壓痕深度。數字70即為在該條件下的硬度值。選項1、3誤用鋼球,選項2誤將荷重稱為「30牛頓」(洛氏多以kgf表示),故正確為鑽石圓錐壓痕器、試驗荷重30kg。

第60題

CNS 抗拉強度的標準單位是 1. kgf/mm 2 2. kgf/cm 2 3. N/mm 2 4. N/cm 2。

答案:(3) N/mm 2

解析:CNS(國家標準)金屬材料拉伸試驗(如 CNS 2112)規定,抗拉強度之標準單位採國際單位制(SI),以 N/mm² 表示(1 N/mm² = 1 MPa)。舊工程單位雖曾用 kgf/mm²,但現行 CNS 已全面改用牛頓制。kgf/cm²、N/cm² 既非標準面積基準亦非現行標準,故正確為 N/mm²(選項3)。

第61題

下列哪些銅合金鑄造後比較需要施作均質化熱處裡 1. 銅鎳合金 2. 鋁青銅 3. 黃銅 4. 錫青銅。

答案:(1) 銅鎳合金、(4) 錫青銅

解析:均質化熱處理(homogenizing anneal)主要目的在於消除鑄造時因凝固速率差異所產生的枝晶偏析,使成分趨於均勻。銅鎳合金(1)具有較寬的凝固範圍且易形成明顯偏析,鑄造後常需均質化。錫青銅(4)在凝固過程中亦易產生錫的枝晶偏析,亦較需要均質化處理。相較之下,黃銅(3)偏析較輕微,鋁青銅(2)多以脫氧及適當退火方式改善性質,並非一般最需強調均質化的代表合金,故正確選項為1、4。

第62題

黑心可鍛鑄鐵的顯微組織含 1. 沃斯田體 2. 肥粒體 3. 退火碳(回火碳) 4. 雪明碳體。

答案:(2) 肥粒體、(3) 退火碳(回火碳)

解析:黑心可鍛鑄鐵經退火處理後,其顯微組織為鐵素體基地上分佈團絮狀石墨(肥粒體),石墨團絮內部或邊緣常見回火碳(退火碳)。沃斯田體與雪明碳體為淬火組織,非退火後黑心可鍛鑄鐵之特徵組織。

第63題

1986 年美國品質專家Sullivan 將組織機構中的全面品質管制(TQC)分成哪些階段 1. 系統導向 2. 成本導向 3. 產品導向 4. 製程導向。

答案:(1) 系統導向、(3) 產品導向、(4) 製程導向

解析:1986年美國品質專家 Sullivan 將組織推行全面品質管制(TQC)的演進劃分為數個「導向」階段,依序為「產品導向」(著重產品好壞)、「製程導向」(管控製程穩定)、「系統導向」(以系統整合整體經營)。「成本導向」並非 Sullivan 所歸納之階段,故正確為系統、產品、製程導向,即選項1、3、4。

第64題

下列關於硬化能之敘述哪些正確 1. S10C 鋼材之硬化能比S45C 鋼材佳 2. Mo 及Cr 等元素提升鋼材硬化能之效益比Mn 元素明顯 3. 硬化能曲線圖縱座標為硬度 4. 硬化能保證鋼稱為H 鋼。

答案:(3) 硬化能曲線圖縱座標為硬度、(4) 硬化能保證鋼稱為H 鋼

解析:硬化能曲線(端淬曲線,Jominy curve)橫軸為距淬火端距離、縱軸為硬度(HRC),故選項3正確。硬化能保證鋼(規定端淬硬度帶之保證鋼)稱為 H 鋼,故選項4正確。S10C(約0.1%C)碳量低,硬化能遠不及 S45C(約0.45%C),選項1錯;Mn 對硬化能之提升效果顯著,並不亞於 Mo、Cr,選項2錯。

第65題

高週波熱處理的優點有 1. 操作成本低 2. 設備維修簡單 3. 可隨時開機、關機操作 4. 可作局部硬化。

答案:(1) 操作成本低、(3) 可隨時開機、關機操作、(4) 可作局部硬化

第66題

下列有關連續爐設備的敘述哪些正確 1. 退火用連續爐可採用發熱型爐氣來達到輝面熱處理的效果 2. 不適用於滲碳熱處理 3. 適合少樣多量零件生產 4. 發生故障時受害程度比箱型爐嚴重。

答案:(1) 退火用連續爐可採用發熱型爐氣來達到輝面熱處理的效果、(3) 適合少樣多量零件生產、(4) 發生故障時受害程度比箱型爐嚴重

第67題

構造用鋼淬火-回火後,噴鋼珠的作用為 1. 改善切削性 2. 增加延伸性 3. 增加疲勞限 4. 增加表面壓應力。

答案:(3) 增加疲勞限、(4) 增加表面壓應力

解析:噴丸在表面形成殘留壓應力(4對),可抵消張應力、阻止裂紋萌生擴展,顯著提高疲勞極限(3對)。噴丸不改善切削性(1錯,反使表面硬化加工困難),亦不增加延伸率(2錯,表面冷作硬化反降低延性)。

第68題

析出硬化處理可以應用在 1. 鈹銅合金 2. 630 不銹鋼(17-4 PH) 3. 工具鋼 4. 6000 系鋁合金。

答案:(1) 鈹銅合金、(2) 630 不銹鋼(17-4 PH)、(4) 6000 系鋁合金

解析:析出硬化需固溶度隨溫度大幅變化之合金系。1對:鈹銅為典型析出硬化銅合金。2對:17-4PH為馬氏體析出硬化不銹鋼。4對:6000系(Al-Mg-Si)可經固溶時效強化(T6態)。3錯:工具鋼主要靠碳化物與馬氏體淬火強化,非典型析出硬化材料。

第69題

金屬在常溫下施以外力使之變形,其機構可能為 1. 雙晶 2. 爬移 3. 擴散 4. 滑移。

答案:(1) 雙晶、(4) 滑移

解析:常溫塑性變形機制為滑移(4對)與雙晶(1對)。爬移(2)為高溫(>0.4Tm)時擴散控制之變形機制。擴散(3)為原子遷移現象,非變形機制本身。故常溫外力變形可能機構為雙晶與滑移。

第70題

下列哪幾種是常用的冷作鋼材料 1. SKT4 2. SKS3 3. SKD11 4. SKD61。

答案:(2) SKS3、(3) SKD11

解析:「冷作鋼」指於常溫下進行沖壓、剪切、成形等加工所使用的模具鋼。SKS3 為低合金冷作模具鋼(含 Cr、W、Mn,油淬火),常用於量規、冷沖模;SKD11 為高碳高鉻冷作模具鋼(約 1.5%C、12%Cr),耐磨性高,亦屬冷作鋼。相對地,SKT4 為鋁鉻鉬型的熱作鍛造模具鋼,SKD61 為鉻鉬釩型熱作模具鋼(相當於 AISI H13),二者均在高溫下工作,屬熱作鋼而非冷作鋼。故正確選項為 2、3。

第71題

SACM645 鋼材經淬火回火後再行氣體氮化處理,下列哪些為適當的回火溫度 1. 650°C 2. 500°C 3. 200°C 4. 600°C。

答案:(1) 650°C、(4) 600°C

解析:SACM645 為含鋁氮化鋼(Al-Cr-Mo 系),淬火回火後再行氣體氮化。氣體氮化處理溫度約 500°C;為避免氮化時工件受熱而發生「回火(軟化)效應」,回火溫度必須高於氮化溫度,才能維持心部硬度。選項中 600°C 與 650°C 均高於氮化溫度,為適當回火溫度;200°C 過低,氮化時會明顯軟化;500°C 與氮化溫度相同,難以確保回火穩定。故適當回火溫度為 1、4。

第72題

推定鋼種的砂輪火花試驗需觀察哪些火花特徵 1. 破裂數量 2. 破裂形狀 3. 流線角度 4. 流線顏色。

答案:(1) 破裂數量、(2) 破裂形狀、(4) 流線顏色

解析:砂輪火花試驗以鋼材磨削所生火花判別鋼種,主要觀察「流線」與「破裂(爆花)」特徵。流線之顏色(選項4)可反映含碳量及合金元素;破裂之形狀(選項2)與數量(選項1)隨成分而變,是判定鋼種之關鍵依據。流線角度受研磨姿勢、砂輪轉速等操作的影響,非材料本質特徵,故不列為判別要項,選1、2、4。

第73題

下列使用砂輪機的方法哪些不正確 1. 使用砂輪正面磨削 2. 使用砂輪側面磨削 3. 磨削量大時用硬砂輪 4. 打領帶。

答案:(2) 使用砂輪側面磨削、(3) 磨削量大時用硬砂輪、(4) 打領帶

解析:砂輪機安全操作應使用砂輪「正面(周面)」磨削,選項 1 為正確用法,不屬「不正確」。使用「側面」磨削(選項 2)易因側面強度不足而破裂飛出,屬錯誤;磨削量大時應選用「較軟」砂輪以利自銳、避免塞屑與燒傷,用硬砂輪(選項 3)反而易鈍化與過熱,故不正確;操作旋轉機械時「打領帶」(選項 4)易被捲入,違反安全規範,亦不正確。故題目所稱不正確者為 2、3、4。

第74題

下列哪些熱作工具鋼屬於同一鋼種 1. H13 2. S37CrMoV2(TH) 3. SKD61 4. O1 。

答案:(1) H13、(2) S37CrMoV2(TH)、(3) SKD61

解析:H13 為 AISI 熱作模具鋼(鉻鉬釩型,約 5%Cr、1%Mo、1%V);SKD61 為 JIS 熱作模具鋼,成分與 H13 相當(約 0.4%C、5%Cr、1%Mo、1%V);S37CrMoV2(TH) 為中鋼熱作模具鋼(含約 0.37%C、Cr、Mo、V),三者化學成分相近,屬同一鋼種(H13/SKD61 系列)。O1 為 AISI 油淬火冷作模具鋼(含 W、Cr、Mn),成分與用途均不同,屬冷作鋼。故屬同一鋼種者為 1、2、3。

第75題

碳鋼之恆溫熱處理溫度低於Ms 溫度的處理法有 1. Ms 淬火 2. 麻回火 3. 沃斯回火 4. 恆溫正常化。

答案:(1) Ms 淬火、(2) 麻回火

解析:恆溫熱處理中,處理溫度低於 Ms(麻田散鐵開始變態溫度)者,包括「Ms淬火」(冷至 Ms 附近或以下保持)與「麻回火(martempering)」,其恆溫槽溫度多設定在 Ms 與 Mf 之間、低於 Ms。沃斯回火是在 Ms 以上之變韌鐵(bainite)區恆溫;恆溫正常化是在波來鐵區(遠高於 Ms)恆溫,二者皆高於 Ms,故選1、2。

第76題

下列有關鋼料複合碳化物,哪些敘述正確 1. 會存在SKD61 退火組織中 2. 會存在S45C 爐冷淬火組織中 3. 會存在SKD11 淬火組織中 4. 複合碳化物的硬度一般大於雪明碳體。

答案:(1) 會存在SKD61 退火組織中、(3) 會存在SKD11 淬火組織中、(4) 複合碳化物的硬度一般大於雪明碳體

解析:複合碳化物(合金碳化物)指含 Cr、Mo、V、W 等合金元素的碳化物,如 (Fe,Cr)₇C₃、M₂₃C₆、VC 等,其硬度一般大於雪明碳體(Fe₃C)。SKD61(熱作鋼,含 Cr、Mo、V)退火組織中分布有合金碳化物,故選項 1 正確;SKD11(高碳高鉻冷作鋼)淬火組織中保留大量未溶的 (Fe,Cr)₇C₃ 複合碳化物,故選項 3 正確;複合碳化物硬度確高於雪明碳體,故選項 4 正確。S45C 為普通碳鋼,僅含雪明碳體而無合金複合碳化物,故選項 2 錯誤。答案為 1、3、4。

第77題

下列波來體組織的敘述何者正確 1. 由肥粒體和麻田散體構成 2. 含碳量約為0.77wt%的共析組成 3. 由肥粒體和雪明碳體構成 4. 由肥粒體和沃斯田體構成。

答案:(2) 含碳量約為0.77wt%的共析組成、(3) 由肥粒體和雪明碳體構成

解析:波來體(pearlite)為鐵碳平衡組織之一,由肥粒體(ferrite, α-Fe)與雪明碳體(cementite, Fe₃C)呈層狀交錯構成,含碳量約 0.77 wt%(共析成分,依相圖約 0.76~0.80%),故選項 2、3 正確。波來體不含麻田散體(martensite,為非平衡急冷組織)亦不含沃斯田體(austenite,為高溫相),故選項 1、4 錯誤。答案為 2、3。

第78題

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. 最高使用溫度可達1200°C 3. 補償導線包覆層顏色為黑色 4. 負極材質為Pt-Rh 合金。

答案:(1) 又稱為PR 型熱電偶、(3) 補償導線包覆層顏色為黑色

解析:R 型熱電偶(Pt-13%Rh / Pt)屬貴金屬熱電偶,常稱為 PR 型,故選項 1 正確。其最高連續使用溫度約 1400 °C、短時可達 1600 °C,選項 2 之 1200 °C 過低。IEC 標準補償導線外皮顏色為黑色,選項 3 正確。R 型正極為 Pt-13%Rh、負極為純鉑,選項 4 說負極為 Pt-Rh 合金錯誤。

第79題

高爐生產的生鐵中含有高量的 1. 錳 2. 碳 3. 矽 4. 硫因此產生硬脆性,用途不大。

答案:(2) 碳、(3) 矽、(4) 硫因此產生硬脆性,用途不大

第80題

下列哪一種鋁合金熱處理代號包含冷加工與時效處理 1. T9 2. T6 3. T7 4. T3。

答案:(1) T9、(4) T3

解析:鋁合金熱處理代號:T3 為固溶處理後冷加工再自然時效;T9 為固溶處理後冷加工再人工時效。兩者皆包含冷加工與時效(自然或人工)。T6 僅固溶+人工時效,T7 為固溶+過時效,均無冷加工。