民國105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

第1題

最硬的碳鋼組織為 1. 粗波來體 2. 麻田散體 3. 細波來體 4. 回火麻田散體。

答案：(2) 麻田散體

解析：碳鋼各組織硬度以麻田散體（Martensite）最高，因其為過冷沃斯田體經無擴散變態形成的針狀高應變組織，硬度隨含碳量升高而增加。細波來體層間距小，硬度優於粗波來體，但仍低於麻田散體。回火麻田散體經回火釋出碳化物並降低內應力，硬度較未回火者明顯降低。故最硬者為麻田散體，選2。

第2題

工件放入鹽浴之前必需徹底烘乾,主要是為了 1. 避免鹽浴劣化 2. 避免工件腐蝕 3. 確保人員安全 4. 防止工件變形。

答案：(3) 確保人員安全

解析：鹽浴（熔融鹽槽）作業溫度極高，若工件帶水或未徹底烘乾即投入，水分遇高溫鹽液會瞬間汽化膨脹，造成鹽浴劇烈飛濺甚至爆濺，嚴重威脅操作人員安全，故必須事先烘乾。雖烘乾亦能減少鹽浴變質、降低工件變形與腐蝕，但最主要且關鍵之目的在確保人員安全，選3。

第3題

會使鋼發生低溫脆性(冷脆性)之元素為 1. P 2. S i 3. S 4. C 。

答案：(1) P

解析：P（磷）在鋼中易偏析於晶粒邊界，降低低溫下之韌性，使鋼產生「冷脆性」（低溫脆性），衝擊值隨溫度下降而驟減。S（硫）形成硫化錳夾雜物，造成「熱脆性」（紅脆），於高溫加工時開裂；Si、C並不導致此低溫脆性。故造成低溫脆性之元素為P，選1。

第4題

光溫度計係使用單一波長的 1. 紫色光 2. 黃色光 3. 綠色光 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）係利用單一特定波長之紅色光，將待測發光體之亮度與鏡內小燈泡鎢絲之亮度經目視比較，調整電流使鎢絲與背景等亮，再由電流值換算溫度。選用紅色光乃因其波長較長、受大氣吸收與散射影響小，且人眼對紅光亮度對比較為敏感，故選4。

第5題

含碳量1 . 2 %的高碳鋼從高溫緩冷後觀察金相,結晶粒周圍的網狀組織是 1. 肥粒體 2. 沃期田體 3. 波來體 4. 雪明碳體。

答案：(4) 雪明碳體

解析：含碳1.2%屬過共析鋼（共析點約0.77%）。自沃斯田體區緩冷時，先於晶粒邊界析出先共析雪明碳體（Fe₃C），沿晶界呈連續網狀；其後剩餘沃斯田體於727℃變態為波來體。故金相中晶粒周圍之網狀組織為雪明碳體，選4。肥粒體與波來體不形成網狀邊界，沃斯田體為高溫相、冷卻後已不存在。

第6題

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

答案：(1) 厚鋼板

解析：半靜鋼錠的脫氧程度介於淨靜鋼與未靜鋼之間，只做部分脫氧，鋼錠凝固時仍有少量 CO 氣體逸出，形成較薄的偏析帶與縮孔，成本低於淨靜鋼，又沒有沸騰鋼偏析嚴重、表皮疏鬆的缺點，適合軋製厚鋼板、型鋼、鋼軌等斷面較大、對內部潔淨度要求不極端的產品。薄鋼板要求表面平整無氣孔，鋼琴線須承受反覆彎曲與高強度，工具鋼要求組織均勻、雜質少，三者多採用淨靜鋼。

第7題

下列何者硬度值與H B 最為接近 1. H S 2. H R C 3. H R B 4. H V 。

答案：(4) H V

解析：Brinell 硬度（HB）與 Vickers 硬度（HV）在原理上最為接近。兩者皆屬壓痕硬度試驗，均以載荷壓入試片後量測壓痕對角線或直徑，並換算壓痕面積求得硬度值，因此在相同材料且適當負荷範圍下，數值差異較其他洛氏（HRB、HRC）或蕭氏（HS）等尺度為小。

第8題

螢光磁粉探傷時檢查用之燈所發出的光線是 1. 輝光線 2. 紫外線 3. 紅外線 4. 鹵素燈光線。

答案：(2) 紫外線

解析：螢光磁粉探傷使用螢光磁粉，需在暗室中以紫外線（波長約365nm的黑光）照射，激發磁粉發出黃綠色螢光，透過磁粉在缺陷處的堆積判斷表面或近表面裂紋。紫外線能激發螢光物質且不產生可見光干擾。選項1輝光線、3紅外線、4鹵素燈光均無法激發螢光，故不正確。

第9題

鋼料實施沃斯回火後的組織為 1. 變韌體 2. 回火麻田散體+變韌體 3. 麻田散體+變韌體 4. 波來體。

答案：(1) 變韌體

解析：沃斯回火（austempering）係將鋼淬火至Ms點以上之熱浴中保持等溫，使沃斯田鐵直接變態為變韌體（bainite），避免生成麻田散體。此法可得高韌性與良好強度之組合，並減少淬火變形與龜裂。故答案為變韌體，其餘組織如麻田散體、波來體皆非沃斯回火所得。

第10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. N 2. C r 3. M n 4. N i 。

答案：(2) C r

第11題

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

答案：(4) 析出硬化處理

解析：鈹銅（鈹青銅）為析出硬化型合金，最佳強化方式是時效析出硬化處理：先固溶處理後急冷，再加熱使細小析出物（如γ相）彌散分布，造成析出強化，強度與硬度可大幅提升。冷加工或微化晶粒效果有限，麻田散體變態不適用於銅合金，故以析出硬化最有效。

第12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. 分層抽樣 2. 隨機抽樣 3. 多段抽樣 4. 系統抽樣。

答案：(4) 系統抽樣

解析：系統抽樣（systematic sampling）係將群體按一定順序排列，依固定間隔（如每k個）或固定時間抽取樣本，操作簡便且樣本分布均勻。分層抽樣需先分層再抽；隨機抽樣每個體等機率；多段抽樣分階段抽取，皆非依固定間隔，故本題答案為系統抽樣。

第13題

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

答案：(3) 鹽浴

解析：沃斯回火需在Ms點以上維持等溫變態，熱浴須具備高熱容量與優良均溫性。鹽浴（熔融鹽）冷速適中、溫度均勻穩定，最適合做為等溫淬火熱浴。熱油冷速較慢易生成波來體；熱風、流體床爐控溫較難，故以鹽浴為最佳選擇。

第14題

下列檢驗方法中,何種屬於非破壞檢驗 1. 抗拉試驗 2. 勃氏硬度 3. 滲透液探傷 4. 硫印法。

答案：(3) 滲透液探傷

解析：非破壞檢驗（NDT）不損傷工件即可檢測缺陷。滲透液探傷將滲透液浸入表面開口缺陷，再以顯像劑顯現痕跡，工件不受損。抗拉試驗會破壞試片；勃氏硬度為壓痕仍屬局部損傷；硫印法需酸蝕表面，皆非典型非破壞檢驗，故答案為滲透液探傷。

第15題

工件經氮化或軟氮化處理後疲勞強度提高的主要原因是 1. 內部的組織 2. 表面的化合物層 3. 表面張應力 4. 氮的擴散層。

答案：(4) 氮的擴散層

解析：氮化或軟氮化時，氮原子擴散進入表層形成硬化擴散層，並在表面生成化合物層。氮固溶於肥粒體會使體積膨脹，但因受內部未滲氮區域拘束，表層因而產生殘留壓應力。疲勞破壞通常由表面張應力引發裂紋，殘留壓應力可抵銷部分工作張應力，抑制裂紋萌生與擴展，所以疲勞強度提高。主要貢獻來自氮的擴散層；表面張應力反而會促進裂紋，不是提高疲勞強度的原因。

第16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. 可得高硬度與耐磨性 2. 浪費能源 3. 可得百分之百雪明碳體 4. 可得百分之百麻田散體。

答案：(1) 可得高硬度與耐磨性

解析：過共析鋼若加熱至Acm以上，雪明碳體全溶於沃斯田鐵，淬火後易得粗晶麻田散體且殘留沃斯田鐵增多。加熱至A1+30~50°C則保留未溶雪明碳體，硬質碳化物可提升耐磨性與硬度，且晶粒較細。故原因為可得高硬度與耐磨性，而非追求百分之百麻田散體。

第17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0 . 4 m m 厚度 2. 沿軸向單面磨去1 m m 厚度 3. 沿軸向對邊兩面各磨去4 m m 厚度 4. 沿軸向對邊兩面以砂紙予以磨光測定其硬度。

答案：(1) 沿軸向對邊兩面各磨去0 . 4 m m 厚度

解析：瓊米尼端面淬火試驗（Jominy end-quench test）的規範要求，在沿軸向量測硬度前，須將試棒兩側對邊各磨去約 0.4 mm（約 0.015 英吋），且磨面須與軸線平行、左右對稱，才能去除端面淬火時形成的脫碳層與氧化層，使硬度值反映真實組織。若只單面磨去 1 mm，或兩面各磨去 4 mm，都會移除過多材料，使量測點與原來距端面深度的對應關係失真，數據無法互相比較；只用砂紙磨光，則不足以消除脫碳層造成的偏低硬度。

第18題

M 2 高速鋼淬火溫度約為 1. 1350 °C~1410 °C 2. 1260 °C~1300 °C 3. 950 °C~1050 °C 4. 1190 °C~1230 °C。

答案：(4) 1190 °C~1230 °C

解析：M2（SKH51）屬鎢鉬系高速鋼，淬火加熱的目的在使合金碳化物充分固溶於沃斯田鐵，常用的沃斯田鐵化溫度約為 1190~1230 °C，實務上多取 1200~1230 °C。溫度過高會使晶粒急速粗大，甚至接近局部熔融；溫度過低則碳化物溶解不足，回火後的紅熱硬度與耐磨性都不佳。1350~1410 °C 已超過 M2 可承受的加熱範圍，會使材料報廢；950~1050 °C 與 1260~1300 °C 也都不在 M2 的適用區間內。

第19題

過共析鋼的淬火溫度為 1. A 2 2. A 1 3. A c m 4. A 3 稍上方。

答案：(2) A 1

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. 波來體 4. 肥粒體。

答案：(2) 沃斯田體

第21題

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

答案：(2) 低電壓,高電流

解析：點銲屬電阻銲，利用電流通過電極與工件接觸面所產生的電阻熱，熱量依 Q＝I²Rt 計算，因此必須在極短時間內通以極大電流（數千至數萬安培），使接觸面局部熔融形成熔核，而迴路電壓僅數伏特，故為低電壓、高電流。若採高電壓，除人員感電風險高，能量也會分散於整體迴路，無法集中於銲點；低電壓、低電流則熱量不足，無法達成熔接。

第22題

硫印法用於貼敷在鋼材表面的相紙,在貼敷之前必須先浸泡在 1. 硫酸鈉 2. 酒精 3. 木精 4. 硫酸之水溶液中一段時間。

答案：(4) 硫酸之水溶液中一段時間

第23題

實施沃斯回火時,恒溫槽的溫度應在 1. 鼻部與M s 之間 2. A 1 與鼻部之間 3. M s 與M f 之間 4. M f 以下。

答案：(1) 鼻部與M s 之間

解析：沃斯回火（恆溫淬火）是先將鋼加熱沃斯田鐵化，再迅速淬入維持在 Ms 點以上、TTT 曲線鼻部以下的恆溫槽（如鹽浴或鉛浴），在此溫度等溫，使沃斯田鐵完全變態為變韌體，避開波來體與麻田散體的形成，可獲得韌性良好、變形量小的組織。若槽溫落在 Ms 與 Mf 之間或 Mf 以下，會先生成麻田散體，失去恆溫變態的意義；若在 A1 與鼻部之間，則會生成波來體。

第24題

何種原始組織球化最慢 1. 粗波來體 2. 麻田散體 3. 細波來體 4. 變韌體。

答案：(1) 粗波來體

解析：球化退火的機制，是片狀雪明碳鐵靠碳的擴散而斷裂、逐漸變成球狀，擴散距離愈短，球化愈快。細波來體片間距小、界面多，碳只需短距離擴散即可斷片，球化最快；變韌體與麻田散體中的碳化物原本就細小，加熱時也容易球化。粗波來體片層厚、片間距大，碳原子須長距離擴散才能使碳化物片斷裂成球，因此球化所需時間最長、速率最慢。

第25題

使用硬度較高之鋼種其晶粒度要求 1. 較細(較小之晶粒度號數) 2. 較細(較大之號數) 3. 較粗(較小之號數) 4. 較粗(較大之號數)。

答案：(2) 較細(較大之號數)

解析：晶粒度號數（ASTM 晶粒度）數值愈大，代表單位面積內的晶粒數愈多、晶粒愈細；號數愈小則晶粒愈粗。鋼種要求硬度愈高時，通常也希望晶粒細化，以同時提升強度與韌性、降低淬火變形與龜裂的傾向，因此要求較細的晶粒，也就是較大的晶粒度號數。選項中「較小之號數」代表晶粒較粗，與高硬度鋼種的需求相反。

第26題

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

答案：(2) 離合器板

解析：加壓淬火（壓床淬火）是在淬火冷卻的同時，以壓模或夾具限制工件變形，適用於薄片狀、斷面差異大、極易翹曲的工件。離合器板為薄板件，淬火時兩面冷卻不均，翹曲與平面度失控的風險最高，故最需要加壓淬火。衝頭、球桿多為斷面較均勻的實心件，變形量相對可控；齒輪雖也可能翹曲，但通常可藉由選用硬化能適當的鋼種與夾持方式處理，迫切性不如薄板件。

第27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. 沃斯田體 2. 回火麻田散體 3. 肥粒體 4. 雪明碳體。

答案：(3) 肥粒體

解析：鋼料加熱到沃斯田體化後，必須以超過臨界冷卻速率的冷速淬火，才能抑制擴散型變態而得到麻田散體。若冷卻速率不夠，沃斯田體會在較高溫度區間先析出肥粒體，並可能伴隨波來體生成，使硬化效果不足、硬度偏低。沃斯田體是高溫相，在常溫不易穩定殘留；回火麻田散體須先淬成麻田散體再經回火才會出現；雪明碳體是碳化物，並非冷卻不足時的主要生成組織。

第28題

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

答案：(4) B . C . T

解析：麻田散體是碳在α鐵中的過飽和固溶體。淬火時碳原子來不及擴散析出，被迫佔據體心立方晶格的間隙位置，使晶格沿某一軸方向被撐長，由BCC變成體心正方構造（BCT，Body-Centered Tetragonal）。FCC是沃斯田體的構造，HCP則見於鈷、鎂、鈦等金屬，均非麻田散體。碳含量愈高，正方度（c/a比）愈大，硬度也愈高但脆性增加。

第29題

以火花試驗來判斷混在一起之四種鋼料,其中沒有爆發性火花之鋼種為 1. S K 3 2. A I S I 304 3. A I S I 420 4. S 10 C 。

答案：(2) A I S I 304

解析：火花試驗主要依碳含量與合金元素判斷鋼種。AISI 304為沃斯田體不銹鋼，碳含量極低（約0.08%以下），且含大量鉻、鎳，導熱與氧化行為不同，火花短、暗且無明顯爆發（破裂）火花。SK3為高碳工具鋼（約1.0%C），火花線多、爆發劇烈；S10C為中碳鋼，有明顯爆發；AISI 420為麻田散體不銹鋼，含碳約0.3%以上，仍會出現爆發火花。

第30題

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

答案：(3) 水冷

解析：鋁合金的析出硬化流程為固溶處理、急冷、時效。固溶處理將第二相溶入α基地後，必須以水冷急速冷卻，使溶質原子來不及擴散析出，室溫下形成過飽和固溶體，後續自然時效或人工時效才能均勻析出微細強化相。若採空冷、爐冷或油冷冷速不足，第二相會在冷卻途中粗大析出，時效後強度與硬度明顯下降。

第31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. 有非機遇原因 4. 是在正常狀況。

答案：(4) 是在正常狀況

解析：管制圖的上下界限通常取中心線加減3個標準差，代表製程僅受機遇（隨機）原因影響時的自然變異範圍。測定值落在界限內，表示變異屬正常隨機波動、製程處於穩定受控狀態，無須追查原因。只有點子超出界限，或連續多點呈現非隨機趨勢時，才代表出現非機遇原因（如刀具磨耗、材料批次差異），必須追查並改善。

第32題

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

答案：(2) 體積縮小

解析：深冷處理是將淬火後的工件冷卻至Mf點以下（常用-70～-196°C），使殘留沃斯田體繼續變態為麻田散體，因此殘留沃斯田體減少、硬度提高，尺寸也更穩定。由於麻田散體的比容大於沃斯田體，此變態伴隨體積膨脹而非縮小，同時相變造成的組織應力會使內應力增加，通常需再回火以消除。

第33題

使用10 m m 鋼球壓痕器的硬度計測得之硬度是 1. H R B 2. H R A 3. H B 4. H S 。

答案：(3) H B

解析：勃氏硬度（HB）以直徑10 mm的鋼球（或碳化鎢球）為壓痕器，施加規定荷重壓入試片表面，保持一定時間後卸除，量測壓痕直徑再代入公式求得硬度值，適用於鑄鐵、退火鋼等較軟或組織不均的材料。HRB、HRA屬洛克威爾硬度，使用鋼球或金剛石圓錐壓痕器並以壓痕深度計算；HS為蕭氏硬度，以衝擊反跳高度表示。

第34題

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

答案：(4) 1280 °C

解析：SKH2屬鎢系高速鋼（相當於W18Cr4V），淬火溫度約1260～1280°C，常用1280°C。此高溫可使大量鎢、鉻碳化物固溶入沃斯田體，淬火後再經多次高溫回火，析出細微碳化物產生二次硬化，獲得高紅熱硬度與耐磨性。900°C太低，碳化物無法充分固溶；1600°C已接近熔點，會造成過熱、晶粒粗大甚至熔融；1410°C對SKH2而言仍偏高，易引起過熱。

第35題

當滲碳溫度一定時,滲碳時間增為2 倍,則滲碳深度變為 1. 倍 2. 2 倍 3. 4 倍 4. 8 倍。

答案：(1) 倍

第36題

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

答案：(4) 提高鹽浴的熔點

解析：中溫鹽浴多由氯化鹽混合物組成，BaCl2的熔點約960°C，明顯高於NaCl與KCl。爐溫愈高時添加較多BaCl2，可提高鹽浴的熔點與沸點，減少高溫揮發、分解及飛濺，使浴液在高溫下保持穩定。若目的在降低熔點，應增加低熔點鹽類；BaCl2也不是用來提高加熱速率或流動性。

第37題

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

答案：(1) 硬度試驗

解析：硬度試驗是以壓痕器壓入工件表面，留下壓痕後量測，屬於破壞性或半破壞性試驗。放射線探傷可透視內部缺陷，超音波探傷可檢測內部瑕疵，滲透探傷則檢查表面開口缺陷，三者均在未破壞工件的情況下完成檢測，屬於非破壞試驗。因此不屬於非破壞試驗者為硬度試驗。

第38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. 由於電阻線之線徑太細,700 °C以上極易損壞 2. 材料不易取得 3. 測定值得視室溫之高低做補償 4. 易受爐內氣氛的影響。

答案：(1) 由於電阻線之線徑太細,700 °C以上極易損壞

解析：電阻式溫度計利用金屬電阻隨溫度變化的特性，精度與穩定性通常優於熱電偶；但感測元件多為細鉑絲或鎳絲，高溫下機械強度低，受振動、熱衝擊或裝卸時容易斷裂，700°C以上尤其明顯。熱處理爐溫度高、環境振動大，故工廠較少採用。材料取得與室溫補償並非主因，爐內氣氛也可用保護套管隔離。

第39題

同一鋼料在下列哪一種情況下淬火所得之臨界直徑最大 1. 靜止之鹽水 2. 靜止之空氣 3. 靜止之油 4. 靜止之水。

答案：(1) 靜止之鹽水

解析：臨界直徑是同一鋼料在某淬火介質中能完全硬化之最大直徑。淬火冷卻速率愈快，沃斯田鐵愈容易避開波來鐵與變態曲線而變成麻田散鐵，臨界直徑就愈大。靜止鹽水的冷卻能力最強，其次為靜止水、靜止油，靜止空氣最弱，所以靜止鹽水可得最大臨界直徑。

第40題

勃氏硬度在 1. H B 400 2. H B 700 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壓入試片，由壓痕直徑計算硬度。若材料硬度太高，鋼球本身會產生塑性變形，使壓痕直徑失真、硬度值偏低。因此當勃氏硬度達HB 500以上時，必須改用超硬合金（碳化鎢）壓痕器，以維持球體形狀與量測準確性；此門檻是為避免鋼球在高硬度材料上變形。

第41題

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

答案：(1) 同一熱電動勢之金屬導線

解析：熱電偶補償導線的作用，是把熱電偶的冷接點延伸到儀表端，因此其熱電動勢對溫度的特性必須與所用熱電偶相近，才能避免接線端子處溫度變化造成誤差。補償導線通常採用與熱電偶熱電動勢匹配的專用合金，而非任意金屬或銅線；鎳鉻線只適合特定熱電偶，不能通用。

第42題

鋼中加入哪二種元素會使M s 昇高 1. A l , C o 2. M n , C r 3. C o , M n 4. N i , M n 。

答案：(1) A l , C o

解析：Ms為麻田散鐵開始變態的溫度，受鋼中合金元素影響很大。Co與Al會使Ms升高；C、Mn、Cr、Ni等元素則會降低Ms，使淬火後殘留沃斯田鐵增加。Mn、Cr、Ni都是常見的降低Ms元素，因此Mn-Cr或Ni-Mn組合不會使Ms升高。故選Al與Co。

第43題

變壓器油連續使用之容許溫度為 1. 105 °C 2. 45 °C 3. 95 °C 4. 65 °C。

答案：(3) 95 °C

解析：變壓器油兼具絕緣與散熱功能，其連續使用容許溫度一般以上層油溫約95°C為限；超過此溫度會加速油品氧化，使酸價上升並生成油泥，降低絕緣壽命。105°C已偏高，45°C與65°C雖較低，但不是一般規定的連續使用上限。因此選95°C。

第44題

熱處理爐具所用之結構材料,下列哪一種耐熱、耐腐蝕性佳 1. 304 2. 310 3. 430 4. 420 不銹鋼。

答案：(2) 310

解析：SUS310 為沃斯田鐵系高鎳鉻不鏽鋼，含 Cr 約 24–26%、Ni 約 19–22%，耐高溫氧化與耐腐蝕性均優於其他三者，是熱處理爐之爐管、爐具結構常用材料。304 雖耐蝕但耐熱性較差(長期約 870°C 以下)；430 為肥粒鐵系，高溫強度不如 310；420 為麻田散系，強調硬度與耐磨，耐熱耐蝕最差。綜合耐熱與耐蝕，應選 310。

第45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. 50 K H z ~100 K H z 2. 180 H z ~500 H z 3. 300 K H z ~500 K H z 4. 1 K H z ~10 K H z 。

答案：(4) 1 K H z ~10 K H z

解析：馬達發電機式(M-G 式)高週波感應加熱裝置用於表面硬化，輸出屬中頻，頻率約 1～10 KHz(常見 1～8 KHz)，頻率愈低硬化層愈深。真空管式高週波機才達 100 KHz 以上(選項 1、3)；選項 2 之 180～500 Hz 過低且不屬 M-G 常見範圍。故依設備特性選 1 KHz～10 KHz。

第46題

氣泡、不純物及偏析等較少,其材質良好,適用於較高品質之特殊鋼的鋼錠是 1. 半靜鋼 2. 加帽鋼 3. 全靜鋼 4. 淨面鋼。

答案：(3) 全靜鋼

解析：全靜鋼(鎮靜鋼，killed steel)澆鑄前充分脫氧，凝固時氣體析出少、偏析與氣泡少、不純物低，組織均勻緻密，材質良好，適用於高品質特殊鋼。半靜鋼、加帽鋼、淨面鋼之氣泡或偏析較多、均勻性較差。故材質最佳者為全靜鋼。

第47題

對於鋼材的結晶粒的敘述,下列何者錯誤 1. 愈細強韌性愈高 2. 愈細轉脆溫度愈高 3. 愈粗硬化能愈大 4. 愈細硬度愈高。

答案：(2) 愈細轉脆溫度愈高

解析：依 Hall-Petch 關係，晶粒愈細則強度、硬度與韌性愈高(選項 1、4 正確)；粗晶粒因晶界少、淬火冷速需求低，硬化能(可硬化性)愈大(選項 3 正確)。細晶粒會使遷移脆裂溫度(ductile-brittle transition temperature)降低而非升高，故選項 2「愈細轉脆溫度愈高」敘述錯誤，為本題答案。

第48題

含碳量約4 . 3 %之共晶鑄鐵,產生共晶反應後之混合物稱為粒滴斑體,混合物之組成為 1. 波來體+雪明碳體 2. 沃斯田體+雪明碳體 3. 肥粒體+雪明碳體 4. 肥粒體+波來體。

答案：(2) 沃斯田體+雪明碳體

解析：含碳量約4.3%的共晶鑄鐵，在共晶溫度下會發生液態→沃斯田體＋雪明碳體的共晶反應，此共晶混合物即粒滴斑體。因此共晶反應後立即的組成是沃斯田體與雪明碳體；若繼續冷卻，沃斯田體才會變態成波來體，常溫下才見波來體＋雪明碳體的變態粒滴斑體。

第49題

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

答案：(3) 含碳0 . 6 %之碳鋼

解析：磁性變態(A2，居禮點)是肥粒體(α-Fe)在約 770°C 失去磁性，與含碳量無關，但須在肥粒體存在時才發生。0.6%C 鋼之 A3(沃斯田體變態完成溫度)約 760°C，低於 770°C，加熱至 770°C 時已全為非磁性沃斯田體，無 770°C 之磁性變態；0.21%、0.4%C 鋼 A3 高於 770°C 仍有肥粒體，純鐵 A2 即 770°C。故選 0.6%C 鋼。

第50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+ F e 3 C + F e 3 P 2. 肥粒體+ 麻田散體+ 石墨 3. F e 3 P + 肥粒體+ 沃斯田體 4. 波來體+ F e 3 P + F e 3 C 之共晶混合物。

答案：(1) 肥粒體+ F e 3 C + F e 3 P

解析：史蒂田體(Steadite)見於高磷鑄鐵，是磷形成的三元共晶組織，由肥粒體(α-Fe)、雪明碳體(Fe3C)與磷化物(Fe3P)組成，多分布於晶粒邊界使鑄鐵變脆。選項 2 含麻田散體與石墨、選項 3 含沃斯田體均非其組成；選項 4 以波來體取代肥粒體，標準組成應為肥粒體+Fe3C+Fe3P。故選 1。

第51題

實施深冷處理的目的之一為 1. 穩定組織 2. 降低硬度 3. 增高韌性 4. 增大延展性。

答案：(1) 穩定組織

解析：深冷處理(零下處理，sub-zero treatment)於淬火後、回火前進行，使殘留沃斯田體進一步轉變為麻田散體，主要目的在穩定組織、防止日後尺寸變化與精度喪失，並略增硬度與耐磨。其目的並非降低硬度(選項 2)、增高韌性(3)或增大延展性(4)。故選穩定組織。

第52題

粒滴斑體( L e a d b u r i t e ) 係指 1. 沃斯田體與雪明碳體 2. 沃斯田體與石墨 3. 肥粒體與雪明碳體 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)為鐵碳合金之共晶組織，由沃斯田體(γ-Fe)與雪明碳體(Fe3C)組成，含碳約 4.3%，存在於白鑄鐵與高碳合金。常溫下沃斯田體已分解為波來體，故實際觀察多為波來體+雪明碳體，但定義上即沃斯田體與雪明碳體之共晶。故選 1。

第53題

對於電氣機器電氣事故等的火災不適合的滅火器是 1. 泡沫滅火器 2. 強化液滅火器(霧狀) 3. 乾粉滅火器 4. 二氧化碳滅火器。

答案：(1) 泡沫滅火器

解析：電氣火災屬於帶電火災，滅火劑本身必須不導電。泡沫滅火器以水為主要成分，泡沫液會導電，噴射時可能經水柱導電而造成觸電，水分也會損壞電氣設備與線路，因此不適合。二氧化碳滅火器不導電、滅火後不留殘渣；乾粉滅火器亦不導電；強化液以霧狀噴射時霧滴不連續、導電性低，這三者均可用於電氣火災。實際操作仍以先切斷電源為優先。

第54題

A r " 變態是指由沃斯田體變態成 1. 變韌體 2. 肥粒體 3. 波來體 4. 麻田散體。

答案：(4) 麻田散體

解析：鋼在淬火冷卻過程中，沃斯田體先發生一次麻田散體變態，記為 Ar'；由於冷卻速度快或成分偏析，部分沃斯田體未完全變態而殘留下來，這部分殘留沃斯田體在更低溫或後續冷卻中繼續變態成麻田散體，稱為二次麻田散體變態，記為 Ar''。因此 Ar'' 變態的產物是麻田散體。變韌體、波來體、肥粒體分別屬於不同溫度區間的變態產物，不是 Ar'' 的結果。

第55題

如下所列之加熱爐中,做850 °C淬火加熱時,加熱速度最慢者為 1. 重油爐 2. 鹽浴爐 3. 真空爐 4. 流體床爐。

答案：(3) 真空爐

解析：加熱速度取決於傳熱方式。真空爐在低壓環境下幾乎沒有對流，850°C 時熱量主要靠輻射傳遞，且爐內裝料多、熱傳路徑長，升溫最慢。鹽浴爐以熔鹽直接接觸工件，傳熱係數最大、加熱最快；流體床爐藉流體化粒子強制對流，加熱也快；重油爐以燃燒氣流對流加熱，速度介於其間。故加熱速度最慢者為真空爐。

第56題

鋼材淬火後之殘留沃斯田體量與下列何者無關 1. 加熱爐型式 2. 冷卻速度 3. 鋼材成份 4. 加熱溫度。

答案：(1) 加熱爐型式

解析：殘留沃斯田體是淬火時未能冷至 Mf 點以下而保留下來的沃斯田體，其量主要由三項因素決定：鋼材成分（碳與合金元素會降低 Ms、Mf，碳量越高殘留越多）、加熱溫度（溫度越高，沃斯田體中的碳溶解度越大、晶粒越粗，殘留量增加）、冷卻速度（冷速不足或中途停止冷卻會增加殘留）。加熱爐型式只影響升溫速率與爐氣，與變態溫度無關。

第57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. 1100 2. 7075 3. 2024 4. 6063 。

答案：(4) 6063

解析：鋁門窗型材以擠製成形，要求材料擠製性良好、表面品質佳、可陽極氧化且耐蝕。6063 屬 Al-Mg-Si 系，強度中等、擠製性極佳、陽極處理後色澤均勻，是鋁門窗最常用的合金。1100 為純鋁，強度太低；2024（Al-Cu-Mg）與 7075（Al-Zn-Mg-Cu）屬高強度合金，多用於航空結構，擠製性與耐蝕性較差。

第58題

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

答案：(1) 工業陶瓷

解析：放電加工是利用工具電極與工件之間產生脈衝放電，以放電產生的高溫使材料局部熔融、氣化而移除，因此工件必須具備導電性，且加工能力不受材料硬度限制。工業陶瓷為絕緣體，無法形成放電迴路，故不能加工。高錳鋼、不銹鋼為金屬導體，碳化鎢雖硬度極高但仍具導電性，三者均可用放電加工。

第59題

一個正圓錐如下圖,由半腰斜切,上段拿掉後其留下之截口,由截口垂直方向投影,其形 狀為 1. 雞蛋形 2. 正橢圓形 3. 正圓 4. 長方形。

答案：(1) 雞蛋形

第60題

A r ' 變態是由過冷沃斯田體變態成何種組織 1. 麻田散體 2. 波來體 3. 雪明碳體 4. 肥粒體。

答案：(2) 波來體

第61題

下列關於硬化能之敘述哪些正確 1. 硬化能保證鋼稱為H 鋼 2. M o 及C r 等元素提升鋼材硬化能之效益比M n 元素明顯 3. 硬化能曲線圖縱座標為硬度 4. S 10 C 鋼材之硬化能比S 45 C 鋼材佳。

答案：(1) 硬化能保證鋼稱為H 鋼、(3) 硬化能曲線圖縱座標為硬度

解析：硬化能保證鋼（H鋼）係依Jominy端淬試驗給出允許硬化能帶的鋼種，故1對。硬化能曲線圖（端淬曲線）縱軸為硬度HRC、橫軸為距淬火端距離，故3對。Mn提升硬化能效益顯著且成本低，不輸Cr、Mo，故2錯。S45C含碳0.45%高於S10C的0.10%，含碳高者硬化能較佳，故4錯。

第62題

304 不銹鋼主要成份包含 1. C r 2. S e 3. M o 4. N i 。

答案：(1) C r、(4) N i

解析：AISI 304 不銹鋼屬於奧氏體不銹鋼，其主要合金元素為鉻與鎳，標準成分約為 18% Cr 與 8% Ni，因此主要成份包含 Cr（選項 1）與 Ni（選項 4）。選項 2 的 Se（硒）非基本成分；選項 3 的 Mo（鉬）為 316 不銹鋼添加元素，304 一般不含或極微量。

第63題

紅外線溫度計的優點有 1. 使用安全 2. 非接觸 3. 使用壽命長 4. 響應時間慢。

答案：(1) 使用安全、(2) 非接觸、(3) 使用壽命長

解析：紅外線溫度計屬非接觸量測（選項 2），操作人員不需接觸高溫工件，使用安全（選項 1）；無機械接觸磨損，使用壽命長（選項 3）。其響應時間極快（通常毫秒級），選項 4「響應時間慢」為錯誤敘述。

第64題

增加金屬可鍛性的條件有 1. 提高剪切應力 2. 提高鍛造溫度 3. 提高應變速率 4. 使晶粒微細化。

答案：(2) 提高鍛造溫度、(4) 使晶粒微細化

解析：金屬可鍛性受溫度、應變速率、晶粒大小影響。提高鍛造溫度（選項 2）可降低流動應力、增加可鍛性；使晶粒微細化（選項 4）依 Hall-Petch 關係降低屈服強度、改善塑性。選項 1 提高剪切應力會增加變形阻力、降低可鍛性；選項 3 提高應變速率會導致應變硬化與熱軟化不足，同樣降低可鍛性。

第65題

下列哪些為鹽浴爐的優點 1. 容易自動化 2. 適合少量生產 3. 加熱速度快 4. 沒有環保問題。

答案：(2) 適合少量生產、(3) 加熱速度快

解析：鹽浴爐以熔融鹽對流與傳導，熱傳係數大、工件升溫快，加熱速度快（3對）；又可依工件分批入浴，適合少量多樣生產（2對）。鹽浴含熔融鹽，工件裝卸與輸送不易自動化，且產生廢鹽與煙霧有環保問題，故1、4錯。

第66題

下列哪些耐磨不變形合金工具鋼屬於同一鋼種 1. D 2 2. S 150 C r M o V ( T A ) 3. A 2 4. S K D 11 。

答案：(1) D 2、(2) S 150 C r M o V ( T A )、(4) S K D 11

第67題

三用電表可以測量下列哪些特性 1. 電壓 2. 電阻 3. 電流 4. 頻率。

答案：(1) 電壓、(2) 電阻、(3) 電流

解析：三用電表（Multimeter）基本功能為量測電壓（選項 1）、電阻（選項 2）、電流（選項 3）。一般通用型三用電表不具備頻率量測功能（選項 4），須使用具備頻率檔位的進階型號或專用頻率計。

第68題

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

答案：(1) 使用砂輪側面磨削、(3) 磨削量大時用硬砂輪、(4) 打領帶

解析：砂輪機安全操作規範：嚴禁使用砂輪側面磨削（選項 1），因側面無補強易破裂；磨削量大時應選用較軟砂輪以利切屑排出與散熱，使用硬砂輪（選項 3）易造成燒傷或砂輪堵塞；操作時嚴禁打領帶、穿寬鬆衣物（選項 4）防止被捲入。選項 2 使用砂輪正面磨削為正確作法。

第69題

下列哪些鑄鐵之顯微組織具有石墨相存在的特徵 1. 展性鑄鐵 2. 延性鑄鐵 3. 白鑄鐵 4. 灰鑄鐵。

答案：(1) 展性鑄鐵、(2) 延性鑄鐵、(4) 灰鑄鐵

解析：石墨相存在於石墨化鑄鐵中。灰鑄鐵（選項 4）呈薄片狀石墨；延性鑄鐵（選項 2）呈球狀石墨；展性鑄鐵（選項 1）呈團絨狀石墨。白鑄鐵（選項 3）碳以渗碳體（Fe3C）形式存在，顯微組織無游離石墨相。

第70題

哪些氣體會使鋼加熱時發生脫碳 1. 氧 2. 甲烷 3. 水蒸氣 4. 氫。

答案：(1) 氧、(3) 水蒸氣、(4) 氫

解析：脫碳指加熱時鋼件表面碳分與爐氣反應而流失。具氧化或還原性的氣體如氧(O₂)、水蒸氣(H₂O)、氫(H₂)會與表面碳反應（例：Fe₃C＋H₂O→3Fe＋CO＋H₂；C＋O₂→CO₂），使碳含量下降。甲烷(CH₄)為滲碳性氣體，會釋出碳使表面增碳，反而抑制脫碳。故造成脫碳者為氧、水蒸氣、氫，選1、3、4。

第71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. 硬度 2. 強度 3. 衝擊韌性 4. 延展性。

答案：(3) 衝擊韌性、(4) 延展性

第72題

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

答案：(3) 壓痕與壓痕之間距應在4 d 以上、(4) 使用直徑10 m m 之鋼球或碳化鎢球 ( d 為壓痕之直徑)

解析：勃氏硬度試驗以直徑10mm鋼球或碳化鎢球加壓（4對）；兩壓痕中心距須在壓痕直徑d的4倍以上以免相互影響（3對）。試片厚度應大於壓痕深度10倍（非5倍），故1錯；壆痕中心距邊緣原則為2.5d以上（非4d），故2錯。

第73題

下列哪些有關「麻田散體變態」的敘述為正確 1. 變態時間非常快速 2. 會改變合金之成份 3. 沒有原子擴散 4. 會改變相之結晶構造。

答案：(1) 變態時間非常快速、(3) 沒有原子擴散、(4) 會改變相之結晶構造

解析：麻田散體變態屬無擴散型（差排型）變態：原子不發生擴散(3正確)，故變態速度極快、近音速(1正確)；由沃斯田體(FCC)經剪切機制轉變為麻田散體(BCT)，明顯改變相之結晶構造(4正確)。因無擴散作用，合金成分保持不變(2錯誤)。故選1、3、4。

第74題

下列有關合金工具鋼的敘述哪些正確? 1. S K D 61 屬於中碳高鉻之熱作模具用鋼 2. S K S 8 為含C r 中碳工具鋼,常用於製作銼刀用鋼料 3. S A C M 645 為中碳合金鋼,常施以氮化處理提升表面耐磨耗性 4. S K H 51 為W 系高速鋼。

答案：(1) S K D 61 屬於中碳高鉻之熱作模具用鋼、(3) S A C M 645 為中碳合金鋼,常施以氮化處理提升表面耐磨耗性

解析：SKD61為中碳(約0.4%)高鉻(約5%)之熱作模具鋼(1正確)。SACM645為含Al、Cr、Mo之中碳氮化鋼，常施氮化提升表面硬度與耐磨耗性(3正確)。SKS8為高碳(約1.4%)碳素系銼刀鋼，非含Cr中碳鋼(2錯)。SKH51為Mo系（鉬系）高速鋼，相當AISI M2，非W系(4錯)。故選1、3。

第75題

18 - 8 不銹鋼鑄件( S C S 13 ) 之鑄造組織特徵含 1. 肥粒體 2. 沃斯田體 3. 鉻碳化合物 4. 變韌體。

答案：(1) 肥粒體、(2) 沃斯田體、(3) 鉻碳化合物

解析：SCS13為18-8沃斯田鐵系不鏽鋼鑄件（相當CF8）。鑄態組織以沃斯田體(2)為基地，並含少量δ肥粒體(1)以抑制凝固熱裂；晶界常析出鉻碳化合物(M23C6)(3)而降低耐蝕性。變韌體(4)需在變態溫度區等溫形成，鑄態冷卻中不產生。故選1、2、3。

第76題

常用為中溫( 650 ~ 1000 °C) 加熱淬火用的鹽浴是 1. B a C l 2 2. N a C l + C a C l 2 3. N a N O 3 + K N O 3 4. N a C l + K C l 。

答案：(2) N a C l + C a C l 2、(4) N a C l + K C l

解析：中溫（650～1000°C）淬火用鹽浴採氯化物混合鹽：NaCl＋KCl與NaCl＋CaCl2熔點適中、安定性佳（2、4對）。BaCl2熔點約962°C，用於1000°C以上高溫鹽浴；NaNO3＋KNO3為硝酸鹽，僅適150～550°C低溫，不作淬火，故1、3錯。

第77題

高週波表面硬化處理,下列哪些因素會使有效硬化深度提高 1. 降低頻率 2. 提高頻率 3. 磁導係數較高的工件 4. 電阻係數較大的工件。

答案：(1) 降低頻率、(4) 電阻係數較大的工件

解析：高週波表面硬化之有效硬化深度近似電流透入深度 δ＝√(ρ/πμf)，ρ為電阻係數、μ為磁導係數、f為頻率。頻率f降低→δ增大→硬化深度提高(1正確，2錯)。電阻係數ρ較大→δ增大→深度提高(4正確)。磁導係數μ較高→δ減小→深度變淺(3錯)。故選1、4。

第78題

去除鋼鐵氧化銹皮常用的酸有 1. 醋酸 2. 鹽酸 3. 檸檬酸 4. 硫酸。

答案：(2) 鹽酸、(4) 硫酸

解析：鋼鐵除氧化銹皮（酸洗）常用硫酸與鹽酸：硫酸多用於高溫酸洗線，鹽酸除鏽力強、常溫即可（2、4對）。醋酸與檸檬酸為弱有機酸，對緻密氧化皮去除力不足，非鋼鐵酸洗常用藥劑，故1、3錯。

第79題

品質管制圖係指對製程中產品品質特性加以測量、記錄並進行管制的科學化圖形,其構成 要項有哪些 1. 樣組點子( s a m p l i n g g r o u p p o i n t s ) 2. 中心線 3. 規格界限 4. 管制上、下限。

答案：(1) 樣組點子( s a m p l i n g g r o u p p o i n t s )、(2) 中心線、(4) 管制上、下限

解析：管制圖主要由三個要項構成：樣組點子，代表實際量測的品質特性；中心線，代表製程的平均水準；管制上下限，通常依平均數加減3個標準差訂定。規格界限是產品設計或客戶要求，不屬於管制圖的構成要素，也不能與管制界限混為一談，因此選1、2、4。

第80題

亞共析鋼沃斯田體化後,施以各種冷卻,可能得到下列哪些組織 1. 初析肥粒體 2. 麻田散體 3. 初析雪明碳體 4. 變韌體。

答案：(1) 初析肥粒體、(2) 麻田散體、(4) 變韌體

解析：亞共析鋼加熱到沃斯田體區後，若慢冷，會先在晶界析出初析肥粒體，再經共析變態形成波來鐵；若快速淬火，沃斯田體會變態成麻田散體；若在變韌體溫度範圍內冷卻或恆溫，則可得變韌體。初析雪明碳體只在過共析鋼慢冷時析出，亞共析鋼不會得到，因此選1、2、4。