民國106年 第1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106年 第1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

光溫度計係使用單一波長的 1. 綠色光 2. 黃色光 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)依熱輻射原理,選用單一波長約0.65 μm的紅色光,以肉眼比較待測發光體與儀器內鎢絲燈泡的亮度,調整燈絲電流使兩者亮度一致,再由電流讀出溫度。紅色光波長較長,在高溫下輻射強度高、人眼辨識靈敏,且可減少煙塵與吸收的干擾,故採用紅光而非綠、黃、紫光。

第2題

公司經理因個人財務一時周轉困難而挪用公司資金,事後感到良心不安又自行補回所挪用 之金錢,是否構成犯罪? 1. 已返還即不構成任何犯罪 2. 構成竊盜罪 3. 構成詐欺罪 4. 構成刑法之業務侵占罪。

答案:(4) 構成刑法之業務侵占罪

第3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. 1200 W 2. 800 W 3. 1000 W 4. 640 W 。

答案:(3) 1000 W

解析:電熱線的電阻與長度成正比,R=ρL/A。剪短20%後長度變為原來的0.8倍,電阻R′=0.8R。電爐接相同電壓V,消耗電力P=V²/R,故P′=V²/(0.8R)=1.25P=1.25×800=1000 W。剪短後電阻變小、電流變大,功率反而上升,所以不會是800 W或640 W;1200 W則相當於電阻降為原來的2/3,與只剪短20%不符。

第4題

下列項目中不屬非破壞試驗者為 1. 滲透探傷法 2. 硬度試驗 3. 放射線探傷法 4. 超音波探傷法。

答案:(2) 硬度試驗

解析:非破壞試驗是不破壞工件、可全檢的檢測方式,常見者有滲透探傷、放射線探傷、超音波探傷、磁粉探傷及渦電流探傷等,用以找出表面或內部的缺陷。硬度試驗係以壓痕器壓入工件表面,留下壓痕後量測硬度,試驗後該處表面已受損,屬於破壞性(半破壞性)試驗,故不歸類為非破壞試驗。

第5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. 1100 3. 6063 4. 2024 。

答案:(3) 6063

解析:6063屬Al-Mg-Si系合金,具有良好的擠製性、耐蝕性與陽極處理著色性,擠製後表面平整、尺寸精度高,是鋁門窗、帷幕牆等型材最常用的代號。7075(Al-Zn-Mg-Cu)與2024(Al-Cu-Mg)強度高,但擠製性與耐蝕性較差,主要用於航太結構;1100為工業純鋁,強度低,不適合作為門窗結構料。

第6題

彈簧鋼最重要的特性是 1. 衝擊值 2. 硬度 3. 抗拉強度 4. 疲勞強度。

答案:(4) 疲勞強度

解析:彈簧在工作時反覆承受載重與卸載,屬循環應力狀態,破壞多半起於疲勞裂縫,因此彈簧鋼最重要的性質是疲勞強度,須具備高降伏強度、良好彈性限與潔淨的組織。硬度、抗拉強度雖與疲勞強度有關,但只是間接指標;衝擊值代表耐衝擊韌性,並非彈簧的主要設計依據。

第7題

麻田散體之結晶構造為 1. B . C . C 2. B . C . T 3. F . C . C 4. H . C . P 。

答案:(2) B . C . T

解析:鋼經淬火時,沃斯田體因急速冷卻而發生無擴散變態,碳原子被拘束在晶格中,形成體心正方(B.C.T.)的麻田散體,其c軸略長於a軸,正方度隨含碳量增加而增大。B.C.C.為肥粒鐵(α鐵)的構造,F.C.C.為沃斯田體,H.C.P.則是鈷、鎂、鈦等金屬的六方最密堆積構造。

第8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

第9題

鋼材淬火後殘留多量的沃斯田體組織,則下列敘述何者錯誤 1. 磁性變強 2. 深冷處理後硬度提高 3. 硬度較低 4. 尺寸較不穩定。

答案:(1) 磁性變強

解析:淬火後殘留的沃斯田體為非磁性(順磁性)組織,殘留量多會使磁性減弱,故「磁性變強」的敘述錯誤。殘留沃斯田體硬度低,會使整體硬度偏低;它本身不穩定,日後可能繼續變態成麻田散體而造成尺寸變化;以深冷處理可促使其變態,硬度因而提高。本題問錯誤者,答案為1。

第10題

勞工在何種情況下,雇主得不經預告終止勞動契約? 1. 經常遲到早退者 2. 不服指揮對雇主暴力相向者 3. 確定被法院判刑6 個月以內並諭知緩刑超過1 年以上者 4. 非連續曠工但一個月內累計達3 日以上者。

答案:(2) 不服指揮對雇主暴力相向者

解析:依勞動基準法第12條第1項第2款,勞工對雇主、雇主家屬、雇主代理人或其他共同工作之勞工實施暴行或有重大侮辱行為時,雇主得不經預告終止契約。同條第3款須受有期徒刑以上刑之宣告確定,且未諭知緩刑或未准易科罰金,選項3已諭知緩刑,不符;第6款為無正當理由繼續曠工3日或一個月內曠工達6日,選項4的3日未達標準;經常遲到早退亦不在得逕行終止之列。

第11題

連續式加熱爐之自動送料裝置何者不適合微小零件之送料 1. 滾輪床式 2. 震動床式 3. 輸送帶式 4. 推送式。

答案:(3) 輸送帶式

第12題

P R ( R ) 型熱電偶之( + ) 側素線成份為 1. R h 100 % 2. P t 13 % R h 87 % 3. P t 100 % 4. P t 87 % R h 13 %。

答案:(4) P t 87 % R h 13 %

解析:R 型熱電偶的正極(+)為鉑銠合金,成分是 Pt 87%、Rh 13%,負極才是純鉑。選項 4 的 Pt 87%+Rh 13% 正確;選項 3 的純鉑是負極材料,選項 2 把比例顛倒成 Pt 13%、Rh 87%,選項 1 純銠並非 R 型正極。熱電偶靠兩端材料差異產生熱電勢,正負極不可互換。

第13題

S K H 2 鎢系高速鋼與S K H 51 鉬系高速鋼比較,後者的 1. 切削性能及韌性均較佳 2. 切削性能較差但韌性較佳 3. 切削性能較佳但韌性較差 4. 切削性能及韌性均較差。

答案:(2) 切削性能較差但韌性較佳

第14題

臥式銑床不能加工的事項是 1. 銑圓柱的螺旋槽 2. 銑削平面 3. 銑圓筒內螺旋槽 4. 銑螺旋齒輪。

答案:(3) 銑圓筒內螺旋槽

解析:臥式銑床以水平刀桿帶動圓柱形銑刀,搭配萬能分度頭與工作台迴轉,可銑削平面、圓柱外螺旋槽及螺旋齒輪;但圓筒內螺旋槽的刀具與刀桿無法伸入筒內,且內螺旋加工通常需要特殊內銑附件或 CNC 機具。因此一般臥式銑床不能加工圓筒內螺旋槽,選 3。

第15題

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

答案:(3) 硬度試驗法

第16題

滲碳性鹽浴中,有劇毒成分的是 1. N a C O 3 2. N a N O 3 3. N a C N 4. N a N O 2 。

答案:(3) N a C N

解析:滲碳性鹽浴常含氰化鈉(NaCN),熔融狀態下會釋出氰根 CN⁻,具劇毒,操作時須注意通風、防護及廢鹽處理。Na2CO3 為碳酸鈉,NaNO3 與 NaNO2 為硝酸鹽、亞硝酸鹽類,雖高溫下具氧化性,但非本題所指的劇毒成分。因此選 3。

第17題

光學顯微鏡之解析度取決於 1. 試片的平坦度 2. 鏡頭的開口度( N A 值) 3. 放大倍率 4. 試片的反光度。

答案:(2) 鏡頭的開口度( N A 值)

解析:光學顯微鏡的解析度由數值孔徑 NA 決定,解析極限 d≈0.61λ/NA,NA=n·sinθ;NA 越大(孔徑角越大或介質折射率越高),能分辨的細節越小。放大倍率只是把影像放大,超過解析極限仍模糊;試片平坦度與反光度影響成像品質,不決定解析度。故選 2。

第18題

眼睛的化學性傷害處理以流動之水沖洗,下列何者正確? 1. 由上眼瞼往下眼瞼沖洗 2. 由下眼瞼往上眼瞼沖洗 3. 由眼內角往眼外角沖洗 4. 自眼外角往眼內角沖洗。

答案:(3) 由眼內角往眼外角沖洗

解析:眼部化學灼傷應立即以大量流動清水沖洗,方向由眼內角往眼外角,避免化學物質被沖入鼻淚管而傷及鼻腔;由外往內或上下眼瞼互沖,可能把污染物帶入淚管或另一眼。沖洗時應撐開眼瞼,至少持續 15 至 20 分鐘,之後仍須就醫。故選 3。

第19題

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

答案:(4) H B 500 以上時,必須使用超硬合金壓痕器

解析:勃氏硬度試驗以鋼球或超硬合金球壓入試片,再由壓痕直徑計算硬度,公式為 HB=2P/[πD(D-√(D²-d²))]。硬度較低時鋼球尚可勝任;但硬度達 HB 500 以上時,鋼球容易塑性變形,壓痕不再呈正確球冠形,必須改用超硬合金(碳化鎢)壓痕器。故選 4。

第20題

在F e - C 平衡圖中,包晶反應、共晶反應及共析反應都會出現之組織為 1. 雪明碳體 2. 沃斯田體 3. 肥粒體 4. 波來體。

答案:(2) 沃斯田體

第21題

5 %苦味酸酒精浸蝕S 55 C 和S K 2 退火組織,在波來體周圍白色的組織而言,下列何者正 確 1. S K 2 者為肥粒體 2. S 55 C 者為肥粒體 3. S K 2 者為沃斯田體 4. S

答案:(2) S 55 C 者為肥粒體

解析:S55C 屬於亞共析鋼(含碳量約 0.55%),退火後的組織是肥粒體加波來體;肥粒體不易被 5% 苦味酸酒精浸蝕,所以在顯微鏡下呈白色,並分布在波來體周圍。SK2 屬於過共析鋼(含碳量約 1.0~1.1%),退火後析出的是白色網狀二次雪明碳鐵,而不是肥粒體。沃斯田體只在高溫穩定存在,常溫組織中不會出現,所以選項 3 不正確。

第22題

喬米尼端面淬火後之試棒在軸向硬度測定之前必須 1. 沿軸向對邊兩面各磨去4 m m 厚度 2. 沿軸向單面磨去1 m m 厚度 3. 沿軸向對邊兩面以砂紙予以磨光 4. 沿軸向對邊兩面各磨去0 . 4 m m 厚度測定其硬度。

答案:(4) 沿軸向對邊兩面各磨去0 . 4 m m 厚度測定其硬度

解析:喬米尼端面淬火試驗規定:試棒淬火後,必須沿軸向在相對的兩個側面各磨去 0.4 mm,以去除脫碳層與氧化層,並確保兩側磨除量相同,之後才能由端面起按規定間距測定硬度。磨除量若過大(例如 1 mm 或 4 mm),會使硬化層被削掉,導致硬度分佈失真;只以砂紙磨光,又無法完全去除脫碳層,測定結果同樣不可靠。

第23題

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

答案:(1) 析出硬化處理

解析:鈹銅(Cu-Be)是典型的析出硬化型合金:先加熱到固溶溫度,使鈹固溶於 α 相,再急冷得到過飽和固溶體,接著在低溫時效,讓細小鈹化合物均勻析出。這些析出物會阻礙差排運動,因此可大幅提高強度與硬度。冷加工雖有加工硬化效果,但提升幅度遠不如析出硬化;細化晶粒的效果也有限;麻田散體變態則是鋼的相變機構,不適用於銅合金。

第24題

A A 6061 T 6 鋁合金硬度測定,較適合使用下列何種尺度記號 1. H R B 2. H R E 3. H R H 4. H R C 測定硬度。

答案:(2) H R E

解析:鋁合金硬度較低,且壓痕較大,因此應選用荷重較小、鋼球直徑較大的尺度。HRE 使用 1/8 吋鋼球、100 kg 荷重,適合鋁合金等中低硬度材料。HRC 與 HRA 使用鑽石錐並加較大荷重,適合硬化鋼;若用於 6061-T6,會產生過深壓痕甚至穿透試片。HRB 使用 1/16 吋鋼球,常用於軟鋼、銅合金。因此 6061-T6 較適合用 HRE 測定。

第25題

機械構造用碳鋼經完全退火後的硬度為 1. H B 400 ~550 2. H B 20 ~30 3. H B 100 ~200 4. H B 800 ~1000 。

答案:(3) H B 100 ~200

解析:機械構造用碳鋼(如S45C)經完全退火後,組織為粒狀珠光體+鐵素體,硬度通常落在HB 140~200之間(視碳含量而定)。HB 400~550為淬火馬氏體硬度;HB 20~30過軟,僅見於純鐵或極低碳鋼退火;HB 800~1000為高硬度淬火狀態或工具鋼硬度。故HB 100~200最符合完全退火後碳鋼硬度範圍。

第26題

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

答案:(4) 正常化

解析:含碳量 0.25% 以下的低碳鋼,最常實施正常化:加熱到 A3 變態點以上約 30~50°C,保持足夠時間後在靜止空氣中冷卻。正常化能細化晶粒、使組織均勻、消除網狀肥粒體與殘留應力,而且不必像完全退火那樣緩慢爐冷,成本較低、效率較高。高週波熱處理多用於中碳鋼的表面硬化;沃斯回火需要足夠的碳量,才能獲得變韌鐵組織,低碳鋼並不適用。

第27題

有一工件經低溫鹽浴滲碳後,實施沃斯回火則應 1. 令鹽液滴完後再行淬入麻回火鹽浴爐中 2. 直接淬入麻回火鹽浴爐中 3. 先浸入一中性鹽浴加熱爐再行淬入麻回火鹽浴爐中 4. 先以強風吹去鹽液再行淬入麻回火鹽浴爐中。

答案:(3) 先浸入一中性鹽浴加熱爐再行淬入麻回火鹽浴爐中

解析:低溫鹽浴滲碳後,工件表面附著滲碳鹽,若直接淬入麻回火鹽浴,會把滲碳鹽帶入,污染鹽浴並改變其成分。正確做法是先浸入中性鹽浴加熱爐,把附著鹽洗掉並使工件均溫,再淬入麻回火鹽浴。若任鹽液滴完,或用強風吹去鹽液,工件溫度會下降過快,容易在轉移途中發生不當變態或變形。

第28題

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

答案:(1) 體積縮小

解析:深冷處理會使殘留沃斯田體繼續轉變為麻田散體,而麻田散體的比容大於沃斯田體,因此工件體積會略微膨脹,不會縮小,所以「體積縮小」並非深冷處理後會發生的現象。同時,殘留沃斯田體減少、硬度上升,而相變所產生的組織應力會使內應力增加。故本題應選體積縮小。

第29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. 6 . 69 % 4. 4 . 3 %。

答案:(2) 2 . 11 %

解析:依 Fe-Fe3C 介穩定系,共晶反應發生於約 1147°C、共晶成分 4.3%C,反應式為 L → γ+Fe3C,也就是液相反應生成沃斯田體與雪明碳鐵的混合物。此時沃斯田體的含碳量約為 2.11%,雪明碳體則約 6.69%。0.77% 是共析成分(波來體含碳量),4.3% 是共晶成分,皆非共晶沃斯田體的碳量。

第30題

構造用鋼為了發揮強韌性能,一般以獲得何種組織為佳 1. 高溫回火麻田散體 2. 麻田散體+ 波來體 3. 麻田散體+肥粒體 4. 波來體。

答案:(1) 高溫回火麻田散體

解析:構造用鋼(如機械結構碳鋼、合金鋼)要求強度與韌性兼備,最理想組織為「高溫回火麻田散體」。淬火成麻田散體後施以高溫回火(約500℃以上),可使針狀麻田散體轉變為回火索氏體,碳化物細緻析出,兼顧高強度與良好韌性。若保留波來體或肥粒體等軟質相,強度不足;麻田散體+波來體或肥粒體混合組織則韌性與均一性較差,故以高溫回火麻田散體為佳。

第31題

高碳工具鋼淬火前的組織必需為 1. 波來體組織 2. 正常化組織 3. 均質化組織 4. 球化組織。

答案:(4) 球化組織

解析:高碳工具鋼(如SK系列)淬火前須先施以球化退火,使層狀雪明碳體變為粒狀(球化組織)。其目的在降低硬度、改善切削加工性,並使淬火加熱時碳化物容易均勻固溶;若以層狀波來體或正常化組織直接淬火,易導致變形、開裂與硬度不均。故淬火前必需為球化組織,以確保淬火後尺寸安定與高耐磨性。

第32題

正六角形螺帽之相鄰兩邊之夾角為 1. 90 ° 2. 135 ° 3. 60 ° 4. 120 ° 。

答案:(4) 120 °

解析:正六角形為規則六邊形,內角和為(6−2)×180°=720°,六個内角相等,故每一內角=720°÷6=120°。螺帽相鄰兩邊之夾角即為內角,因此為120°。60°為正六边形中心角(360°÷6)或半角關係,並非邊夾角;90°與135°不符六邊形幾何,故選120°。

第33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. 200 °C左右加熱 4 小時 2. 沸水中長時間浸漬 3. 酸洗液內加添抑制劑( i n h i b i t o r ) 4. 長時間浸漬於鹼液中。

答案:(4) 長時間浸漬於鹼液中

解析:氫脆可由加熱烘烤(約200℃加熱2~4小時,對應選項1)使氫擴散逸出;酸洗液添加抑制劑(選項3)可減少氫的產生,均屬有效。沸水中長時間浸漬(選項2)亦有助氫釋放。唯「長時間浸漬於鹼液中」(選項4)僅具清淨、中和作用,無法促使已滲入鋼中的氫擴散排出,對消除氫脆無效,故選此項。

第34題

影響麻田散體硬度最重要之因素是 1. M s 溫度之高低 2. 麻田散體中之含碳量 3. 冷卻快慢 4. 麻田散體之結晶形態。

答案:(2) 麻田散體中之含碳量

解析:麻田散體硬度主要由其中固溶的碳量決定,碳含量愈高,晶格扭曲(體積膨脹、正方度)愈大,硬度愈高,此為最重要因素。Ms溫度高低影響殘留沃斯田體量,冷卻快慢影響能否完全變態,結晶形態(板條狀或針狀)影響韌性甚於硬度;但硬度高低之關鍵仍為麻田散體含碳量,故選2。

第35題

工業上,下列哪一種處理法主要目的不是用於實施消除應力 1. 球化處理 2. 低溫退火 3. 振動法 4. 季化處理( S e a s o n i n g ) 。

答案:(1) 球化處理

解析:消除殘留應力常用方法包括低溫退火(應力解除退火,選項2)、振動消除應力法(選項3)、以及季化(時效、自然或人工老化,選項4),目的均在減少內應力。球化處理(選項1)主要目的在使雪明碳體球化、改善切削性與淬火準備,並非以消除應力為主,故選1。

第36題

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

答案:(2) 1280 °C

解析:SKH2為JIS鎢系高速鋼(相當於AISI T1),含大量W、Cr、V等碳化物形成元素,須加熱至高溫使碳化物充分固溶於沃斯田鐵,方能於淬火後獲高紅硬性。其淬火溫度約為1280℃(一般1260~1300℃)。900℃遠低於固溶所需,1410℃、1600℃則過高導致過燒,故選1280℃。

第37題

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

答案:(2) 可得高硬度與耐磨性

解析:過共析鋼若加熱至Acm以上淬火,會使沃斯田鐵晶粒粗大並增加殘留沃斯田體,反降硬度與耐磨性。故採A1+30~50℃(亞臨界退火溫度以上)加熱,使組織為沃斯田鐵+未溶粒狀雪明碳體,淬火後得麻田散體+粒狀碳化物,硬度高且耐磨。並非為求100%麻田散體或雪明碳體,亦非單純省能,故選可得高硬度與耐磨性。

第38題

產品品質是 1. 使用出來的 2. 製造出來的 3. 檢驗出來的 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,並非檢驗出來的。產品在設計與製造階段,材料、設備、參數與人員操作就決定了品質水準;檢驗只是在事後把不合格品挑出,無法把不良品變好。因此品管強調源頭管理與「第一次就做對」,落實製程管制、自主檢查與持續改善,才能穩定產出符合顧客需求的產品。

第39題

下列何者較不易燃燒? 1. 沙拉油 2. 方糖 3. 揚起之麵粉 4. 瓦斯。

答案:(2) 方糖

第40題

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

答案:(3) 水冷

解析:鋁合金固溶處理是將合金加熱到固溶線以上,使溶質原子充分固溶,再以足夠快的冷速冷卻,抑制第二相析出,得到過飽和固溶體,供後續時效硬化。實務上多採水冷,薄件可用噴霧或強制風冷;油冷或爐冷冷速太慢,會析出粗大第二相而降低時效效果。空冷亦僅適合少數淬火敏感性低的合金。

第41題

電阻溫度計適用的範圍為 1. - 100 ~500 °C 2. 800 ~1200 °C 3. - 200 ~100 °C 4. 1000 ~1600 °C。

答案:(1) - 100 ~500 °C

解析:電阻溫度計(如Pt100白金測溫體)利用金屬電阻隨溫度上升而增大的特性測溫,適用中低溫範圍,約-100~500°C,具有精度高、穩定性好、可長期監測的優點,常用於熱處理爐的溫控與記錄。800°C以上高溫或1000~1600°C則以熱電偶(如K型、R型)量測為主,因其靈敏度與耐熱性較適合。

第42題

因故意或過失而不法侵害他人之營業秘密者,負損害賠償責任。該損害賠償之請求權,自 請求權人知有行為及賠償義務人時起,幾年間不行使就會消滅? 1. 2 年 2. 7 年 3. 5 年 4. 10 年。

答案:(1) 2 年

第43題

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

答案:(3) 加熱速度

解析:淬火後殘留沃斯田體量主要受三項因素影響:加熱溫度決定沃斯田體化程度與碳、合金元素固溶量;冷卻速度影響是否冷到Mf以下而繼續變態;化學成分中碳及錳、鎳、鉻等會降低Ms、Mf點,使殘留沃斯田體增加。加熱速度主要影響升溫過程的均勻性,對最終殘留量影響相對有限,故選加熱速度。

第44題

材料之轉脆溫度之測定必須用到下列何種試驗 1. 抗拉 2. 衝擊 3. 火花 4. 硬度。

答案:(2) 衝擊

解析:韌脆轉換溫度需以衝擊試驗測定,常用Charpy V型缺口衝擊試驗,將試片置於不同溫度下打斷,量測吸收能量與斷面形貌,繪出能量對溫度的曲線,找出由韌性破壞轉為脆性破壞的溫度範圍。抗拉試驗求強度與伸長率,硬度試驗求抵抗壓痕能力,火花試驗僅用於粗略判別鋼種,皆無法決定轉脆溫度。

第45題

機械構造用鋼沃斯田體化後淬火,若冷卻速率不夠,可能出現何種組織 1. 肥粒體 2. 沃斯田體 3. 雪明碳體 4. 回火麻田散體。

答案:(1) 肥粒體

解析:機械構造用鋼沃斯田體化後淬火,若冷卻速率不足,無法完全抑制擴散型變態,沃斯田體會分解生成肥粒體與波來體等擴散組織,而非麻田散體;肥粒體為其中典型先析出相,因此組織中可能出現肥粒體。

第46題

品質管理的目的在製造出 1. 成本較低的 2. 符合規格的 3. 最好的 4. 客戶要的產品。

答案:(2) 符合規格的

解析:品質管理的目的是透過設計、製造與檢驗的系統化管制,使產品穩定符合既定規格與顧客要求,並藉由持續改善降低變異。品質不是盲目追求「最好」,因為超出規格的過度品質會提高成本;也不是只求低成本或憑客戶口頭要求生產,而是以規格為共同基準,在成本與品質間取得平衡。

第47題

一般用於鑽大件且笨重工作物之理想機械為 1. 靈敏鑽床 2. 多軸鑽床 3. 排列鑽床 4. 懸臂鑽床。

答案:(4) 懸臂鑽床

解析:懸臂鑽床(Cantilever drill)具有較長之工作臺與可移動之鑽頭主軸結構,適合夾持或直接支撐體積大、形狀笨重且不易搬動之工件進行鑽孔。相較靈敏鑽床多用於小型精密工件,多軸、排列鑽床則偏向大量生產同類小孔之場合,故最適用於大件笨重工作物者為懸臂鑽床。

第48題

當發現工作同仁之施工方法及作業環境有潛在危險時,正確作法是 1. 因尚未造成傷害,故 可以不必加以理會 2. 礙於同事情誼,不便加以糾正 3. 立即主動加以提醒及勸阻 4. 睜一隻眼,閉一隻眼,當作與自己無關。

答案:(3) 立即主動加以提醒及勸阻

解析:職業安全衛生強調危害預防與全員參與,發現同事施工方法不當或作業環境存在潛在危險時,應立即主動提醒、勸阻並通報主管,在傷害發生前消除危害。不可因尚未造成傷害就忽視,因為事故往往來自未被處理的潛在危害;也不應礙於情誼或抱持事不關己的態度,否則一旦發生職災,後果由全體共同承擔。

第49題

甲公司嚴格保密之最新配方產品大賣,下列何者侵害甲公司之營業秘密? 1. 甲公司與乙公司協議共有配方 2. 鑑定人A 因司法審理而知悉配方 3. 甲公司授權乙公司使用其配方 4. 甲公司之B 員工擅自將配方盜賣給乙公司。

答案:(4) 甲公司之B 員工擅自將配方盜賣給乙公司

第50題

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

答案:(4) δ 與γ

解析:碳鋼在冷卻過程中,於約1495°C、含碳量約0.53%附近會發生包晶反應,反應式為液相L+δ肥粒體→γ沃斯田體,因此參與反應的固相為δ與γ。包晶反應是液相與一種固相作用生成另一種固相的反應,有別於共晶(L→兩固相)與共析(一固相→兩固相),故選δ與γ。

第51題

如以N 表示A S T M 結晶粒度,n 為放大 100 倍時在每平方英吋中之晶粒數,其間的關係 為 1. n = 2 N + 3 2. n = 2 N - 1 3. N = 2 n + 3 4. N = 2 n - 1 。

答案:(2) n = 2 N - 1

解析:ASTM 晶粒度依 ASTM E112 的定義為 n=2^(N−1),其中 n 是放大 100 倍時每平方英吋的晶粒數,N 為晶粒度號數。代入檢核:N=1 時 n=1,N=2 時 n=2,N=4 時 n=8,可見號數每增加 1,單位面積的晶粒數就加倍,晶粒平均直徑約縮小為原來的 1/√2。選項 2 即此關係式,只是上標在排版時流失,應讀為 2 的 (N−1) 次方。

第52題

齒輪齒面常實施珠擊法,主要目的是增加 1. 韌性 2. 切削性 3. 伸長率 4. 疲勞強度。

答案:(4) 疲勞強度

解析:珠擊法是以高速鋼珠撞擊工件表面,使表層產生塑性變形並導入殘留壓應力,可抵銷齒輪受負載時表面的張應力,延緩疲勞裂紋的萌生與擴展,故主要目的在提高疲勞強度。齒面承受反覆的接觸應力與彎曲應力,破壞型態以點蝕、剝落等疲勞損傷為主。韌性與伸長率屬整體機械性質,切削性則是加工階段特性,皆非珠擊可改善的項目。

第53題

防止噪音危害之治本對策為何? 1. 消除發生源 2. 實施特殊健康檢查 3. 實施職業安全衛生教育訓練 4. 使用耳塞、耳罩。

答案:(1) 消除發生源

第54題

下列有關銅合金之敘述何者錯誤 1. 七三黃銅適合冷作 2. 六四黃銅適合熱作 3. 七三黃銅可作為硬焊材料 4. 六四黃銅在室溫時為單相之固溶體。

答案:(4) 六四黃銅在室溫時為單相之固溶體

解析:由 Cu-Zn 相圖可知,室溫時含鋅約 39% 以下為單相 α 固溶體。七三黃銅含銅 70%、鋅 30%,室溫下為單相 α,質軟而延展性佳,適合冷作,選項 1 正確;六四黃銅含銅 60%、鋅 40%,室溫組織為 α+β 雙相,高溫 β 相塑性良好,適合熱作,選項 2 正確。選項 4 稱六四黃銅在室溫為單相固溶體,與實際雙相組織不符,故為錯誤敘述。

第55題

下列何者非純鐵之同素異形體 1. α 2. δ 3. γ 4. β 。

答案:(4) β

解析:純鐵在常壓下有 α、γ、δ 三種同素異形體:α 鐵為體心立方(BCC),自室溫存在至 912 °C;γ 鐵為面心立方(FCC),約 912~1394 °C;δ 鐵亦為 BCC,約 1394 °C 至熔點 1538 °C。β 鐵並非另一種晶體結構,早期文獻僅以 β 稱呼 α 鐵在 770 °C 居里點以上的順磁性狀態,其晶格仍為 BCC,故不屬於同素異形體。

第56題

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

答案:(3) 氮氣進入

解析:爐氣露點反映其中水氣含量,露點升高即代表爐氣變潮。熱處理件生鏽或表面附著水分、工件未烘乾即入爐,以及爐體密封不良使含濕空氣洩入,都會把水氣帶入爐內而使露點上升。氮氣屬乾燥的惰性氣體,作為保護氣體或載體氣體使用時不帶入水氣,故不致提高露點,選 3。

第57題

真空爐之爐壓為10 - 2 T o r r 表示其壓力為 1. 0 . 01 m m A q 2. 0 . 01 p s i 3. 0 . 01 k g / c m 2 4. 0 . 01 m m H g 。

答案:(4) 0 . 01 m m H g

解析:1 Torr 的定義即為 1 mmHg(毫米汞柱),故 10⁻² Torr=0.01 mmHg,選項 4 正確。mmAq 為毫米水柱,數值與汞柱不同;psi 為磅/平方英吋的英制壓力單位;kg/cm² 為公制壓力單位,1 大氣壓約等於 760 mmHg、約 1.033 kg/cm²,換算後均不等於 0.01。真空爐常以 Torr 表示 10⁻²~10⁻⁵ Torr 的粗真空至中真空範圍。

第58題

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

答案:(4) 變形少

解析:氮化處理溫度約 500~570 °C,遠低於滲碳的 900~950 °C,且氮化後不需淬火,僅需緩慢冷卻,熱應力與相變應力皆小,因此工件變形少,常用於精密齒輪與模具。氮化所需時間長達數十小時,且須選用含 Al、Cr、Mo 的專用氮化鋼,故處理時間較短、選材容易、處理溫度較高皆不成立。

第59題

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

答案:(1) 鹽浴

解析:鹽浴爐以熔融鹽(如氯化鋇、氯化鈉混合鹽)為加熱介質,工件浸入後全部表面同時與高溫液體直接接觸,熱傳係數遠大於氣體,且沒有氣膜或輻射的熱阻,因此升溫速率最快、均溫時間最短,並可減少氧化與脫碳。真空爐在低壓下幾乎只有輻射傳熱,升溫較慢;空氣爐靠輻射與自然對流,速率有限;流體床爐雖有粒子撞擊與氣流攪拌而優於空氣爐,仍不及液態鹽浴的直接接觸傳熱。故加熱速率最快者為鹽浴。

第60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. 250 °C 3. 450 °C 4. 160 °C。

答案:(3) 450 °C

解析:恒溫韌化(patenting)是將鋼加熱至沃斯田鐵化後,迅速冷卻並保持在 450~550 °C 的鉛浴或鹽浴中,使其等溫變態為細緻的波來鐵,以利後續抽線。SUP4 彈簧鋼的處理溫度約 450 °C,故選 3。650 °C 接近波來鐵鼻部上方,所得組織較粗;250 °C 與 160 °C 已接近或低於麻田散鐵開始溫度,易得變韌鐵或麻田散鐵,均非恒溫韌化的設定。

第61題

機械構造用中碳鋼調質處理的目的在使鋼料能比正常化處理後更具有優秀的 1. 衝擊韌性 2. 強度 3. 硬度 4. 延展性。

答案:(1) 衝擊韌性、(4) 延展性

第62題

提高淬火油的溫度至60 ~ 80 °C,可以 1. 提高淬火油之流動性 2. 減小淬火油之冷卻能 3. 增加淬火油之冷卻能 4. 增加淬火油之粘度。

答案:(1) 提高淬火油之流動性、(3) 增加淬火油之冷卻能

解析:淬火油黏度隨溫度上升而降低,加熱至60~80℃可使油品流動性變好,工件周圍的油容易對流置換,蒸氣膜階段縮短、對流階段熱傳係數提高,故冷卻能力增加,能減少軟點與變形。反之,若溫度過高接近閃火點,油品劣化與火災風險上升,故須控管在上限內。選項4所稱黏度增加與事實相反,選項2所稱冷卻能力減小亦與流動性提升的效果相反。

第63題

表面洛氏硬度試驗中常用的主要荷重有下列哪幾種 1. 45 k g 2. 100 k g 3. 150 k g 4. 30 k g 。

答案:(1) 45 k g、(4) 30 k g

解析:表面洛氏硬度試驗(Superficial Rockwell)採先加10 kgf預荷重,再加主荷重,常用主荷重為15、30、45 kgf三級,分別對應15N/15T、30N/30T、45N/45T等標尺,適用於薄件、滲碳層與表面硬化層的硬度量測。100 kgf與150 kgf屬一般洛氏硬度試驗(如HRB用100 kgf、HRC用150 kgf)的主荷重,並非表面洛氏常用荷重,故不選。

第64題

增加含碳量,可提高鋼材機械性質的 1. 衝擊值 2. 韌性 3. 硬度 4. 強度。

答案:(3) 硬度、(4) 強度

解析:碳是鋼中最重要的強化元素,含碳量增加時,肥粒鐵中的固溶碳與雪明碳鐵(Fe₃C)體積分率提高,阻礙差排移動,使硬度與強度上升,且淬火後可得較高的硬化能與硬度。但碳量增加會使雪明碳鐵呈網狀或片狀析出,成為應力集中與裂紋起始點,衝擊值與韌性反而下降,延展性也變差。因此硬度、強度提高,韌性與衝擊值降低,選項1、2不可選。

第65題

下列有關表面硬化法的敘述何者正確 1. 高週波熱處理最適用於高碳鋼 2. 火燄硬化法適用於中碳鋼 3. 滲碳法主要用於低碳鋼 4. 氮化處理後要做淬火硬化製程。

答案:(2) 火燄硬化法適用於中碳鋼、(3) 滲碳法主要用於低碳鋼

解析:感應(高週波)硬化與火燄硬化都屬「表面淬火」,靠快速加熱表層後急冷,因此需要材料本身含碳量足夠才能硬化,一般適用中碳鋼(約0.3~0.6%C),高碳鋼反而易龜裂,故選項1錯誤、選項2正確。滲碳法是把低碳鋼(約0.1~0.25%C)置於富碳氣氛中,使表層增碳後淬火,故選項3正確。氮化處理是在500~570℃使氮擴散形成氮化物硬層,處理後不需再淬火,故選項4錯誤。

第66題

下列哪些為影響車削阻力有關之因素 1. 進給速率 2. 車刀圓鼻半徑 3. 切削速度 4. 車削深度。

答案:(1) 進給速率、(2) 車刀圓鼻半徑、(4) 車削深度

第67題

哪些因素會使T . T . T . 曲線圖中波來體鼻往右移 1. 添加鉻元素 2. 增加亞共析鋼之含碳量 3. 增加過共析鋼之含碳量 4. 使沃斯田體晶粒度變粗大。

答案:(1) 添加鉻元素、(2) 增加亞共析鋼之含碳量、(4) 使沃斯田體晶粒度變粗大

第68題

沃斯田體系不銹鋼的編號有 1. 329 2. 201 3. 420 4. 304 。

答案:(2) 201、(4) 304

解析:不銹鋼依顯微組織可分沃斯田鐵系、肥粒鐵系、麻田散鐵系、雙相系及析出硬化系。200系(如201,以錳部分取代鎳)與300系(如304、316,含鎳8%以上)均為沃斯田鐵系,常溫下為FCC結構、非磁性、延展性佳。329屬雙相不銹鋼(沃斯田鐵+肥粒鐵),420屬麻田散鐵系(含碳約0.3~0.4%,可淬火硬化),兩者皆非沃斯田鐵系。

第69題

可用於高週波硬化處理的溫度量測儀器有 1. 輻射溫度計 2. 紅外線溫度計 3. 水銀溫度計 4. 電阻溫度計。

答案:(1) 輻射溫度計、(2) 紅外線溫度計

解析:高週波硬化時,工件表面升溫極快且線圈附近有強電磁場,須採非接觸式測溫。輻射溫度計與紅外線溫度計皆依物體輻射能量推算溫度,反應快、可遠距離量測,適合線上監控加熱溫度。水銀溫度計為接觸式,量測範圍低且易破損;電阻溫度計(如熱電偶、RTD)須接觸工件,感測頭易受感應電流與冷卻水影響,也不適用於快速移動的感應加熱區,故不選。

第70題

下列有關正常化主要目的之敘述哪些正確 1. 使晶粒微細化 2. 增加耐磨性 3. 改善機械性質 4. 將鋼加熱至A C 3 或A c m 溫度以下30 ~ 50 °C保持適當時間後放冷於靜止的空氣中。

答案:(1) 使晶粒微細化、(3) 改善機械性質

解析:正常化是把鋼加熱到A3或Acm溫度以上約30~50°C,完全沃斯田體化後在靜止空氣中冷卻,所以選項4所說的「以下」與正確方向相反。主要目的是細化晶粒、消除前製程留下的粗大組織與內應力、均勻化組織,進而改善強度與韌性等機械性質。耐磨性主要靠淬火回火或滲碳、氮化等表面硬化處理獲得,並非正常化的主要目的,故選1、3。

第71題

真空熱處理之目的為 1. 使工件不脫碳 2. 減少後處理 3. 使工件不氧化 4. 除去氧化銹皮。

答案:(1) 使工件不脫碳、(2) 減少後處理、(3) 使工件不氧化

解析:真空熱處理是在低壓爐中加熱,爐內幾乎沒有氧氣,因此工件不會氧化,也不會脫碳,表面能保持光亮,連帶可免除或減少噴砂、研磨、洗淨等後處理,並兼具脫氣效果,所以1、2、3正確。至於已生成的氧化銹皮,真空加熱並非用來去除它,通常須在裝爐前以機械或酸洗方式清除,故不選4。

第72題

常用為火焰淬火處理的熱源燃料氣體有 1. 氧- 丙烷 2. 氫- 氨 3. 氧- 乙炔 4. 氫- 二氧化碳。

答案:(1) 氧- 丙烷、(3) 氧- 乙炔

解析:火焰淬火是利用燃氣與氧氣混合燃燒所產生的高溫火焰,對工件表面局部加熱後急冷。常用燃料為乙炔(氧-乙炔焰溫度最高,約3000°C以上)與丙烷、液化石油氣(氧-丙烷焰約2800°C),天然氣、都市煤氣亦可使用。氫-氨並非實用燃燒組合,氨須先分解才有可燃性;氫-二氧化碳中二氧化碳為不燃氣體,無法提供所需熱量,故選1、3。

第73題

殘留沃斯田體量與下列何種因素有關 1. 碳含量 2. 淬火溫度的持溫時間 3. 合金元素種類和含量 4. 加熱速度。

答案:(1) 碳含量、(2) 淬火溫度的持溫時間、(3) 合金元素種類和含量

解析:殘留沃斯田體量主要受三項因素影響:碳含量愈高,Ms與Mf點下降愈多,淬火後未變態的沃斯田體愈多;沃斯田體化溫度愈高或持溫時間愈長,溶入的碳與合金量增加,也會使Ms下降、殘留量增加;合金元素種類與含量(如Mn、Ni)會安定沃斯田體。可參考Ms(°C)≒539-423C-30.4Mn-17.7Ni-12.1Cr-7.5Mo,Ms愈低殘留量愈多。加熱速度並非主要影響因素,故不選4。

第74題

下列有哪些項目是屬於5 S 現場管理法的活動? 1. 清掃( S e i s o ) 2. 修身( S h i t s u k e ) 3. 習慣性 ( S h u k a n k a ) 4. 整理( S e i r i ) 。

答案:(1) 清掃( S e i s o )、(2) 修身( S h i t s u k e )、(4) 整理( S e i r i )

解析:5S源於日文羅馬拼音:整理(Seiri)、整頓(Seiton)、清掃(Seiso)、清潔(Seiketsu)、修身或教養(Shitsuke)。清掃是第三個S,指清除髒污、保持設備與環境乾淨;修身是第五個S,指養成遵守規定的習慣與紀律;整理是第一項,指區分要與不要、去除不必要的物品。習慣性(Shukanka)屬於延伸的6S或習慣化說法,不在傳統5S之內,故不選3。

第75題

碳鋼中除了碳外,通常還含哪些少量雜質元素 1. S i 2. P 3. N i 4. M n 。

答案:(1) S i、(2) P、(4) M n

解析:碳鋼除碳以外,尚含少量Si、Mn、P、S等元素。Si與Mn主要來自煉鋼時的脫氧劑殘留(鎮靜鋼),Mn還可與S結合形成MnS以減輕熱脆;P與S則是有害雜質,P易造成冷脆、S易造成熱脆,因此須限制含量。Ni屬於合金元素,添加後即成為合金鋼,並非碳鋼中常存的少量雜質,故不選3。

第76題

鋼材經麻回火熱處理後可以觀察到哪些組織 1. 波來體 2. 變韌體 3. 麻田散體 4. 肥粒體。

答案:(2) 變韌體、(3) 麻田散體

解析:麻回火(martempering,又稱麻淬火)是將鋼沃斯田體化後,淬入Ms點上方約30~50°C的鹽浴或熱油中恆溫保持,使工件內外溫度均勻,再空冷通過Ms點,可降低急冷造成的變形與裂痕。由於冷卻過程中仍會發生麻田散體變態,組織以麻田散體為主;若在恆溫階段停留較久,部分沃斯田體會變態成變韌體,故可觀察到2、3。波來體與肥粒體屬擴散型變態,於此冷卻條件下不會形成。

第77題

下列有關連續變態曲線( C . C . T . 曲線) 敘述,哪些正確 1. 鋼料C . C . T . 曲線可用來推定不同冷卻速率所得到的組織組合 2. 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右上方 3. 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右下方 4. C . C . T . 曲線可以用金相方法製作得到。

答案:(1) 鋼料C . C . T . 曲線可用來推定不同冷卻速率所得到的組織組合、(3) 同一種鋼料C . C . T . 曲線通常落在T . T . T . 曲線右下方、(4) C . C . T . 曲線可以用金相方法製作得到

解析:C.C.T.曲線是連續冷卻變態曲線,可由不同冷卻速度的實驗,配合膨脹儀、金相觀察與硬度測定建立,因此可用來推定各冷卻速率所得到的組織組合與硬度,選項1、4正確。由於連續冷卻時孕育期會累積,且沒有恆溫停留,變態開始較晚、溫度較低,同一鋼料的C.C.T.曲線通常落在T.T.T.曲線的右下方,故選3、不選2。

第78題

下列關於勃氏硬度試驗之敘述哪些正確 1. 使用直徑10 m m 之鋼球或碳化鎢球 2. 試片厚度應大於壓痕深度5 倍以上 3. 壓痕中心應距試片邊緣4 d 以上 4. 壓痕與壓痕之間距應在4 d 以上 ( d 為壓痕之直徑) 。

答案:(1) 使用直徑10 m m 之鋼球或碳化鎢球、(4) 壓痕與壓痕之間距應在4 d 以上 ( d 為壓痕之直徑)

解析:勃氏硬度試驗以直徑10mm之鋼球或碳化鎢球,施加固定負荷壓入試片,測量壓痕直徑以求硬度,故選項1正確。試片厚度應大於壓痕深度10倍以上(非5倍),以免背面隆起影響量測,故2錯誤。壓痕中心至試片邊緣距離,鋼件至少為壓痕直徑d之2.5倍以上(非4d),故3錯誤。兩壓痕中心間距應在4d以上,避免變形重疊區相互影響讀值,故4正確。

第79題

我國國家標準C N S 規定的製圖線條為「細實線」的有哪些 1. 中心線 2. 剖面線 3. 尺度界線 4. 輪廓線。

答案:(2) 剖面線、(3) 尺度界線

解析:依據CNS製圖標準,細實線用於剖面線(表示剖切面的材料斷面紋理)及尺度界線(自物體輪廓延伸、作為標註尺寸的界限),故2、3正確。中心線屬細鏈線(一長一短相間的點鏈線),用以表示圓心或對稱軸;輪廓線屬粗實線,用以表明物體之外形輪廓,兩者均非細實線,故1、4錯誤。

第80題

鋼材中容易形成插入式固溶體的元素為 1. N 2. C 3. M n 4. H 。

答案:(1) N、(2) C、(4) H

解析:插入式(間隙)固溶體係由原子半徑極小之元素擠入鐵晶格空隙中所形成,常見者有C、N、H(及B),故1、2、4正確。Mn(錳)原子半徑與Fe相近,係以取代Fe原子位置之方式形成替代式固溶體,並非插入式,故3錯誤。