民國105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

第1題

110 V (伏特)100 W 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

解析：耗電量 = 功率(kW) × 時間(h) × 數量 = 0.1 kW × 10 h × 20 盞 × 30 天 = 600 kWh（瓩時）。選項 2 正確。選項 1 未換算瓦特為千瓦，選項 3、4 錯誤乘入電壓 110 V。

第2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. 30 % 2. 20 % 3. 10 % 4. 5 %。

答案：(3) 10 %

解析：NaCl或NaOH水溶液屬於無機水溶液淬火液，常用濃度約10%。此濃度可提高高溫區的冷卻速度，破壞蒸氣膜並促進熱傳，使鋼件較容易獲得麻田散體；濃度過高會增加腐蝕、帶出損失與工件汙染，因此實務上多以約10%配製。淬火液濃度仍需配合鋼種與工件斷面調整。

第3題

下列何者非火焰硬化之優點 1. 淬硬層容易控制 2. 可局部淬火 3. 構造簡單 4. 費用低。

答案：(1) 淬硬層容易控制

解析：火焰硬化是以火焰加熱工件表面後急冷，設備構造簡單、費用低，且可只針對局部區域加熱淬火，工件變形較小。但其加熱溫度與淬硬層深度會受火焰大小、距離、加熱時間及操作技術影響，深度不易精確控制，因此「淬硬層容易控制」並非火焰硬化的優點，反而需靠經驗調整。

第4題

加熱爐之有效加熱帶的定義為 1. 爐溫溫差在± 10 °C之內 2. 爐溫溫差在± 20 °C之內 3. 爐溫溫差在± 5 °C之內 4. 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內。

答案：(4) 爐溫溫差在使用溫度之上下限之內

解析：有效加熱帶的判定著重於爐內溫度是否落在設定使用溫度的上下限公差內，該區域才算有效加熱區。±10°C 或 ±20°C 僅是某些爐具規範的均勻性要求，並非普遍定義。加熱爐的爐種、燃燒方式與控制精度不同，容許溫差也不同，因此以「使用溫度之上下限之內」作為定義最恰當。

第5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. 雪明碳體 3. 回火麻田散體 4. 沃斯田體。

答案：(1) 肥粒體

解析：機械構造用鋼多為亞共析鋼，沃斯田體化後若冷卻速率低於臨界冷卻速率，沃斯田體會先析出肥粒體，並可能伴隨波來體或變韌體，使硬度不足。肥粒體是軟相，故本題選肥粒體；回火麻田散體必須先形成麻田散體再回火，冷卻不足不會直接得到。沃斯田體則較可能因冷卻過快或合金含量高而殘留。

第6題

有一工件經低溫鹽浴滲碳後,實施沃斯回火則應 1. 先浸入一中性鹽浴加熱爐再行淬入麻回火鹽浴爐中 2. 令鹽液滴完後再行淬入麻回火鹽浴爐中 3. 直接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：(1) 先浸入一中性鹽浴加熱爐再行淬入麻回火鹽浴爐中

第7題

S C M 440 鋼材製成之零件,經淬火回火後再行氣體氮化處理,下列何者為最適當的回火溫 度 1. 650 °C 2. 550 °C 3. 400 °C 4. 300 °C。

答案：(2) 550 °C

解析：SCM440為Cr-Mo合金鋼，氣體氮化溫度通常約500～550°C。氮化前回火溫度應略高於或至少不低於氮化溫度，使組織穩定，避免氮化時再次回火而軟化。550°C恰當；650°C過高會降低核心硬度，400°C與300°C過低，氮化時仍會繼續回火，故不適當。

第8題

氣體滲碳時,下列何者與煤煙引起的害處無關 1. 造成爐氣不穩定 2. 影響蕊部硬度 3. 影響表面硬度 4. 增加設備維修費。

答案：(2) 影響蕊部硬度

解析：煤煙（soot）會附著在爐壁、爐磚與工件表面，妨礙滲碳氣體與鋼面接觸，使爐氣碳勢忽高忽低而不穩定，造成滲碳層深度與表面硬度不均，甚至產生軟點；同時須經常停爐清爐、更換爐磚與治具，設備維修費因而增加。蕊部硬度主要由鋼材本身的成分與淬火時的冷卻條件決定，煤煙只影響表層滲碳，不會直接改變蕊部硬度，故選2。

第9題

下列鋼材何者硬化能最佳 1. S 40 C 2. S C r 440 3. S C M 440 4. S N C M 439 。

答案：(4) S N C M 439

第10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. 韌性降低 3. 硬度不足 4. 氧化、脫碳。

答案：(2) 韌性降低

解析：合金鋼回火後若緩慢冷卻，於450～550°C附近易發生回火脆性，晶界偏析會使衝擊韌性明顯下降。回火後急冷（水冷或油冷）可縮短在此溫度區的停留時間，抑制脆化，故目的是避免韌性降低；與節省時間、硬度不足或氧化脫碳無直接關係。含Cr、Mn、Ni的機械構造用鋼尤需注意。

第11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. b . 、c . 、a . 2. a . 、c . 、b . 3. c . 、a . 、b . 4. a . 、b . 、c . 。

答案：(2) a . 、c . 、b .

解析：本題同 Q1。強烈攪拌之水(c)冷卻能力最強；20°C噴水冷卻(a)次之；60°C油強烈攪拌(b)最弱。冷卻效果大小順序為 c > a > b，對應選項 2(a、c、b 依序為大、中、小)。

第12題

鑄鐵之共晶溫度約在 1. 1148 °C 2. 1495 °C 3. 912 °C 4. 727 °C。

答案：(1) 1148 °C

解析：Fe-C平衡圖中，共晶反應（液體同時結晶出沃斯田體與石墨或雪明碳鐵）發生在1148°C，共晶成分約4.3%C，是鑄鐵凝固的重要溫度。727°C則是共析溫度A1，為波來體與沃斯田體互相轉變的溫度。912°C是純鐵α與γ相變的A3溫度；1495°C是包晶反應溫度。鑄鐵的共晶溫度應答1148°C，故選1。

第13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. 多段抽樣 3. 隨機抽樣 4. 系統抽樣。

答案：(4) 系統抽樣

解析：系統抽樣係將群體依某種順序排列，先隨機決定起始點，再每隔固定間隔或固定時間抽取一個樣本，例如每50件抽1件，又稱等距抽樣。分層抽樣是先分層再隨機抽；多段抽樣是分階段抽取；隨機抽樣則每個樣本有相等被抽中機會，故本題為系統抽樣。

第14題

有效硬化深度0 . 3 ~0 . 5 m m 的滲碳或滲碳氮化工件之硬度測定,下列何種硬度試驗可得最 正確的硬度值 1. H R A 2. H B 3. H R B 4. H R C 。

答案：(1) H R A

解析：HRA 採用 60 kgf 負荷與金剛石圓錐壓頭，壓痕較淺，對 0.3～0.5 mm 的有效硬化層較不易壓穿，因此最能代表表面硬化層的硬度。HRC 使用 150 kgf，負荷大、壓痕深，薄硬化層可能被壓穿而讀到心部軟材；HB 與 HRB 的壓痕較大，也不適合高硬度薄層。

第15題

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

答案：(2) 較細(較大之號數)

解析：晶粒度號數愈大，代表單位面積內的晶粒數愈多、晶粒愈細。硬度較高的鋼種通常碳量或合金量較高，淬火裂紋與脆性風險較大，因此宜選用較細晶粒（較大 ASTM 號數）來提升韌性與強度。選項中「較粗（較小號數）」方向相反；「較粗（較大號數）」與「較細（較小號數）」的敘述也互相矛盾。

第16題

下列何種熱處理恒在空氣中冷卻 1. 淬火 2. 退火 3. 正常化 4. 回火。

答案：(3) 正常化

解析：正常化是將鋼加熱到沃斯田鐵化溫度後，恒在靜止空氣中冷卻，冷速介於退火與淬火之間，可得較細且均勻的肥粒鐵－波來鐵組織。退火通常隨爐或控制冷卻；淬火需水、油等急冷；回火雖常空冷，但並非定義上恒以空氣冷卻的熱處理。

第17題

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

答案：(4) 疲勞強度

解析：珠擊法以高速鋼珠撞擊齒面，使表層產生塑性變形並留下壓縮殘留應力，可抑制疲勞裂紋在齒面或齒根萌生與擴展，因此主要提升疲勞強度，包括彎曲疲勞與接觸疲勞。切削性、伸長率不是珠擊的目的；韌性可能略有變化，但非主要效益。

第18題

相同的鋼種以相同條件淬火,小工件易淬火硬化,大工件較不易硬化,此現象稱為 1. 硬化能 2. 表皮效應 3. 合金效應 4. 質量效應。

答案：(4) 質量效應

解析：相同鋼種與淬火條件下，工件尺寸越大，心部散熱越慢，冷速低於臨界冷速，因而較不易獲得全斷面麻田散鐵；這種因斷面尺寸造成的硬化差異稱為質量效應。硬化能是鋼材本身的特性，指獲得麻田散鐵的能力，並不隨工件大小改變，兩者不可混淆。

第19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 10 3. T 8 4. T 9 。

答案：(3) T 8

解析：鋁合金 T8 的定義是：固溶處理後先施行冷加工，再施予人工時效，完全符合題幹順序。T9 是固溶處理、人工時效後再冷加工；T10 是從熱作狀態冷卻後冷加工再人工時效；T7 則是固溶處理後過時效。因此應選 T8。

第20題

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

答案：(3) 0 . 1 安培

解析：工業安全上，通過人體的電流達 0.1 安培（100 mA）即可能引起心室纖維顫動而有死亡危險；0.01 安培（10 mA）雖已可能造成肌肉收縮、無法擺脫，但通常尚未達致命程度。1 安培與 10 安培更大，當然更危險，因此門檻應取 0.1 安培。

第21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. 沸水中長時間浸漬 2. 長時間浸漬於鹼液中 3. 200 °C左右加熱4 小時 4. 酸洗液內加添抑制劑( i n h i b i t o r ) 。

答案：(2) 長時間浸漬於鹼液中

解析：氫脆性是酸洗或電鍍時氫原子侵入鋼中造成。脫氫主要靠加熱使氫擴散逸出，200°C 左右保溫 4 小時是典型處理；沸水長時間浸漬也能提供熱能，促進部分氫逸出；酸洗液添加抑制劑則可減緩鋼面腐蝕與氫吸收。長時間浸於鹼液並不能把已侵入鋼中的氫趕出，也不是標準的脫氫或防氫方法，故無效。

第22題

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

答案：(1) 1280 °C

解析：SKH2 為 JIS 鎢系 18-4-1 高速鋼（約 0.8%C、18%W、4%Cr、1%V），其淬火預熱後之加熱溫度約在 1260～1290 °C，取 1280 °C 最接近，可使雪明碳體與鎢碳化物充分固溶，得到高硬度且紅熱硬性良好的麻田散體。900 °C 尚在肥粒體與沃斯田體共存區，碳化物無法充分溶解，硬度不足；1600 °C 已遠超正常範圍，會造成晶粒粗大、共晶組織熔融（過燒）而脆化；1410 °C 亦偏高，易引起晶粒成長與淬裂。故選 1280 °C。

第23題

下列高碳鋼的組織中,以N i t a l 腐蝕液腐蝕做光學顯微鏡觀察,何者之腐蝕時間最短 1. 退 火組織 2. 球化組織 3. 淬火回火組織 4. 淬火組織。

答案：(3) 淬火回火組織

第24題

C N S S S 400 鋼料規定其 1. 降伏強度400 N / m m 2 2. 降伏強度400 K g f / m m 2 3. 抗拉強度400 N / m m 2 4. 抗拉強度400 K g f / m m 2 以上。

答案：(3) 抗拉強度400 N / m m 2

解析：CNS 的 SS 系列屬一般結構用軋鋼料，代號中的數字代表最小抗拉強度，單位為 N/mm²（即 MPa）。因此 SS400 表示抗拉強度 400 N/mm² 以上，並非降伏強度；其降伏強度規定約為 245 N/mm² 以上，明顯低於 400。舊制習慣以 kgf/mm² 表示，但 SS400 的 400 是 SI 制的 N/mm² 數值，若換算成 kgf/mm² 約僅 41，故不是 400 kgf/mm²。故選抗拉強度 400 N/mm² 以上。

第25題

滲碳鋼經適當滲碳淬火後,其表面的組織一般為 1. 變韌體+雪明碳體 2. 麻田散體+雪明碳體 3. 麻田散體+殘留沃斯田體 4. 麻田散體+波來體之混合組織。

答案：(3) 麻田散體+殘留沃斯田體

解析：滲碳使鋼件表層含碳量提高至約 0.8～1.0%，隨後淬火時表層沃斯田體含碳量高、Ms 點下降，部分沃斯田體來不及轉變而殘留，故表面正常組織為高碳麻田散體加殘留沃斯田體，硬度高且耐磨。變韌體需在貝氏體區恆溫變態才能獲得，非一般滲碳淬火組織；雪明碳體若大量網狀析出表示碳勢過高或冷卻不當，屬缺陷組織；波來體為退火或正常化後的平衡組織，淬火後不應出現在表層。故選麻田散體加殘留沃斯田體。

第26題

鑽床不能做下列何種加工 1. 鉸孔 2. 捲彈簧線圈 3. 挖栓槽 4. 鑽沉頭孔。

答案：(3) 挖栓槽

解析：鑽床的主運動為鑽軸迴轉、進給為軸向向下，適合鑽孔、鉸孔、鑽沉頭孔（魚眼孔）及利用迴轉搭配夾具捲製彈簧線圈等。挖栓槽（鍵槽或花鍵槽）須刀具沿軸向往復拉削或插削，屬於拉床或插床的加工範圍；鑽床僅能作軸向進給，無法產生鍵槽所需的直線往復切削運動，強行加工也無法保證槽的直線度與尺寸。故鑽床不能做挖栓槽。

第27題

洛氏硬度機刻度盤上代表H R C 壹個單位的硬度相當於壓痕深度 1. 2 μ m 2. 10 μ m 3. 1 μ m 4. 5 μ m 。

答案：(1) 2 μ m

解析：洛氏硬度試驗以壓痕深度換算硬度，總深度範圍為 0.2 mm（200 μm），刻度盤分成 100 格，故每一格（即 1 個 HRC 單位）對應的壓痕深度為 200 μm ÷ 100 = 2 μm。C 尺度公式為 HRC = 100 − h/0.002 mm，其中 h 為扣除初荷載壓入量後的壓痕深度增量。因此 1 HRC 相當於 2 μm，10 μm 約相當於 5 個 HRC 單位、5 μm 約 2.5 單位、1 μm 僅 0.5 單位，皆與刻度定義不符。

第28題

米漢納( M e e h a n i t e ) 鑄鐵之最佳組織為 1. 變韌體基地+片狀石墨 2. 微細石墨+波來體基地 3. 片狀石墨+肥粒體基地 4. 微細石墨+肥粒體基地。

答案：(2) 微細石墨+波來體基地

解析：米漢納鑄鐵係以嚴格控制成分與熔煉、接種處理所得的高品質鑄鐵，其理想組織為細小均勻的石墨片分布於波來體基地上；石墨細化可減少對基體的割裂效果、降低應力集中，波來體基地則提供較高強度與耐磨性，兩者配合可得最佳機械性質。片狀石墨加肥粒體基地（或微細石墨加肥粒體基地）基地較軟、強度與耐磨性較低；變韌體基地需經特別等溫熱處理才可能獲得，並非米漢納鑄鐵的一般最佳組織。故選微細石墨加波來體基地。

第29題

可以防止碳鋼之高溫脆性之元素為 1. C u 2. S i 3. S 4. M n 。

答案：(4) M n

解析：碳鋼的高溫脆性（熱脆）主要因硫在鋼中形成低熔點的硫化鐵（FeS），分布於晶界，於熱加工溫度（約 1000 °C 以上）熔化而使晶界強度喪失，導致龜裂。錳與硫的親和力大於鐵，會優先形成高熔點（約 1620 °C）的 MnS 並呈粒狀散布，可抑制晶界液膜生成，故 Mn 能防止熱脆，一般要求 Mn/S 比大於約 5～10。Cu 主要影響低溫韌性與銹蝕；Si 含量高會降低焊接性與韌性；S 本身正是造成熱脆的元素。故選 Mn。

第30題

淨化不銹鋼熱處理件表面,最有效的化學藥品是 1. 鹽酸 2. 氟酸+硝酸 3. 硫酸 4. 草酸。

答案：(2) 氟酸+硝酸

解析：不鏽鋼表面氧化皮（scale）主要為含鉻氧化層，以氟酸（HF）搭配硝酸（HNO3）之混合酸洗最有效；氟酸能溶解緻密氧化鉻皮膜，硝酸則鈍化表面、防止過蝕與晶間腐蝕。鹽酸、硫酸對不鏽鋼氧化皮去除力不足且易引發點蝕，草酸多用於局部去銹斑而非全面淨化，故選氟酸+硝酸。

第31題

巨觀組織觀察無法做鋼棒之 1. 介在物 2. 含碳量 3. 多孔質 4. 毛裂的觀察。

答案：(2) 含碳量

解析：巨觀組織（酸蝕試片）可觀察偏析、氣孔、收縮孔、毛裂、流線等宏觀缺陷，但無法判斷含碳量；含碳量須靠化學分析或火花試驗、顯微鏡觀察。介在物雖亦需顯微鏡，但題目問「無法做」之項目，含碳量最明確。

第32題

保證可以獲得C . N . S . 之機械性質,下列何種鋼材可容許的直徑最大 1. S N C M 439 2. S C r 440 3. S 40 C 4. S C M 440 。

答案：(1) S N C M 439

解析：此題考淬透性。合金元素越多，淬透性越好，可保證硬化（獲得規定機械性質）的臨界直徑越大。SNCM439為Ni-Cr-Mo鋼，含Ni、Cr、Mo三種合金，淬透性最高；S40C為碳鋼最差。故容許直徑最大者為SNCM439。

第33題

鹽浴中使用的氯鹽,如受潮時加熱至高溫,則會產生 1. H N O 3 2. H 2 S O 4 3. H C l 4. N a 2 S O 4 而侵蝕設備及工件。

答案：(3) H C l

解析：鹽浴用氯鹽（如NaCl、KCl、BaCl2）若受潮含水分，高溫加熱會水解產生HCl（氯化氫）氣體，具強腐蝕性，侵蝕爐體與工件。硝酸、硫酸、硫酸鈉非氯鹽受潮產物。故答案為HCl。

第34題

喬米尼( J o m i n y ) 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 . 2 2. 1 . 6 3. 0 . 8 4. 0 . 4 m m 。

答案：(4) 0 . 4 m m

解析：喬米尼端面淬火試驗（JIS G 0561/CNS）規定試片冷卻後、測定硬度前，須在相對兩側面以磨床磨除約0.4 mm，目的是去除脫碳層與氧化皮，使硬度測值反映心部真實硬度。故為0.4 mm。

第35題

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

答案：(1) 水冷

解析：鋁合金固溶處理後必須快速冷卻，使溶質原子來不及析出，形成過飽和固溶體，以便後續時效硬化。水的冷卻速度最快，能有效抑制粗大第二相析出；油冷、空冷、爐冷的冷卻速度依次較慢，容易造成淬火不足或析出物粗大，因此選水冷。

第36題

下列何者非純鐵之同素異形體 1. δ 2. β 3. γ 4. α 。

答案：(2) β

解析：純鐵同素異形體有α鐵（低溫BCC）、γ鐵（高溫FCC，沃斯田鐵）、δ鐵（更高溫BCC）。β鐵過去曾被誤認為磁性轉變相，但純鐵並無β相這一同素異形體。故非純鐵同素異形體者為β。

第37題

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

答案：(2) 滲氮處理

解析：各處理溫度：滲碳約900～930°C、滲碳氮化約850～900°C、軟氮化約570°C、氣體滲氮約500～540°C。滲氮不需相變態、在Ac1以下進行，故溫度最低。故溫度最低者為滲氮處理。

第38題

P R [ P t - ( P t - R h ) ] 溫度計用補償導線,其正負極使用之材料為 1. C u , N i - C u 2. N i , N i - C u 3. 與熱電偶相同 4. C u , C r - N i 合金。

答案：(1) C u , N i - C u

解析：熱電偶用補償導線（Compensating Cable）的材質需與被測熱電偶的熱電特性在常溫（通常 0~100℃）範圍內相匹配。K型熱電偶（Ni-Cr/Ni-Al，即Chromel-Alumel）最常見的補償導線採用銅（Cu）做正極、銅鎳合金（Cu-Ni，常數安）做負極，代號常標示為KCA或KCB（IEC 60584-3）。選項1的「Cu, Ni-Cu」符合此規範。選項2為延長導線材質，選項3錯誤因補償導線材質不同於熱電偶本體，選項4材質組合不符K型標準。

第39題

φ 3 . 2 m m 之C A ( C h r o m e l - A l u m e l ) 熱電偶最高使用溫度為 1. 1200 °C 2. 1600 °C 3. 800 °C 4. 400 °C。

答案：(1) 1200 °C

解析：K型熱電偶（CA, Chromel-Alumel）的最高使用溫度取決於保護管材質與線徑。根據JIS C1602 / IEC 60584-1標準，φ3.2mm（約8 AWG）K型熱電偶在空氣氛圍下，搭配不鏽鋼保護管時，連續使用極限約為 1100~1200℃，短期可達1300℃。考題常採 1200℃ 為標準答案。選項2 1600℃為貴金屬熱電偶（B/R/S型）範圍，選項3 800℃過低（較細線徑或有鉛保護管才受限），選項4 400℃更非K型範圍。

第40題

為了改善軋延狀態之構造用N i - C r - M o 合金鋼的切削性,應實施 1. 正常化 2. 完全退火 3. 製程退火 4. 回火。

答案：(3) 製程退火

解析：軋延狀態的 Ni-Cr-Mo 合金鋼留有加工硬化與殘留應力，切削性較差。製程退火在 A1 以下加熱保溫，使碳化物球化並消除殘留應力，降低硬度且避免過軟黏刀，最適合改善切削性。正常化冷卻較快，合金鋼可能生成硬質組織；完全退火升溫高、週期長；回火須先淬火，並非直接處理軋延材的方法。

第41題

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

答案：(2) 肥粒體與雪明碳體

解析：鐵碳平衡狀態圖中，共析反應為：γ（沃斯田體，0.77%C）→ α（鐵素體）+ Fe3C（雪明碳體），生成的混合組織稱為珠光體。因此共析組織由鐵素體與雪明碳體組成。選項1為過共析鋼的沃斯田體+雪明碳體，選項3為兩相區非反應產物，選項4為貝氏體組織，均非共析反應產物。

第42題

下列何者為氣體軟氮化法之缺點 1. 滲氮層薄不適重負荷條件下運轉使用 2. 變形大 3. 耐磨性及抗蝕性差 4. 鋼種限制多。

答案：(1) 滲氮層薄不適重負荷條件下運轉使用

解析：氣體軟氮化（溫度550~570℃，氨氣分解）屬淺層滲氮，滲層深度通常僅 0.01~0.03mm，表面硬度雖高但有效硬化層極薄，無法承受重負荷、高接觸應力工況，易磨穿失效。此為其主要缺點。選項2錯誤：軟氮化溫度低、無相變，變形極小。選項3錯誤：氮化層極高硬度（HV 800~1200）賦予優異耐磨性與抗蝕性。選項4錯誤：碳鋼、合金鋼、不鏽鋼均可軟氮化，鋼種限制反而較離子氮化少。

第43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. 2 :1 2. 1 / 2 3. 2 × 1 4. 1 :2 。

答案：(1) 2 :1

解析：工程圖面比例標註規範（CNS 3042 / ISO 128）規定：放大圖以「放大倍數 : 1」表示，縮小圖以「1 : 縮小倍數」表示。放大2倍時正確標註為「2 : 1」。選項2為分數非標準寫法，選項3「×」非比例符號，選項4「1 : 2」代表縮小1/2，與放大意義相反。

第44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 3. C r 4. N i 。

答案：(3) C r

第45題

下列何種材質,質量效應最大 1. 鎳鉻鉬合金鋼 2. 亞共析鋼 3. 共析鋼 4. 高速鋼。

答案：(2) 亞共析鋼

解析：質量效應是指工件尺寸增大時，心部冷卻變慢、硬化深度不足的現象。亞共析鋼含碳量較低、合金元素少，硬化能小，尺寸一大就不易淬透，質量效應最明顯。Ni-Cr-Mo 合金鋼與高速鋼含多量合金元素，硬化能大，質量效應較小；共析鋼的硬化能也高於亞共析鋼。

第46題

C N S 抗拉強度的標準單位是 1. N / c m 2 2. k g f / m m 2 3. k g f / c m 2 4. N / m m 2 。

答案：(4) N / m m 2

解析：依據CNS 2297（金屬材料拉伸試驗方法）及國際單位制（SI），抗拉強度標準單位為牛頓每平方毫米（N/mm²），等價於MPa。選項1 N/cm²數值過小非標準單位，選項2 kgf/mm²為工程單位制（MKS）舊單位，選項3 kgf/cm²為壓力單位非強度單位。現行標準規範均採用N/mm²。

第47題

「製程能力」是指對於穩定之製程所持有之特定成果能夠合理達成之能力,因此通常以下 列何者為其表示對象 1. 產量 2. 品質 3. 按時交貨能力 4. 獲利狀況。

答案：(2) 品質

解析：製程能力（process capability）是衡量一個處於統計管制狀態的穩定製程，在正常生產條件下產出符合規格產品的能力，通常以 Cp、Cpk 等指標表示。這些指標的計算對象是產品或製程的品質特性，例如尺寸、硬度、滲碳層深度等，而不是產量、交期或獲利。因此製程能力所表示的對象是品質。

第48題

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

解析：光溫度計（光學高溫計）通常加裝紅色濾光片，只取約 0.65 μm 的單一波長，以降低不同材料輻射率隨波長變化所造成的誤差。使用時以肉眼觀察受測發光體與儀器內鎢絲燈泡的亮度，調整燈絲電流直到兩者亮度一致，再由電流讀出溫度。因此使用的是紅色光。

第49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. 不需要腐蝕, 可直接觀察 2. 村上氏腐蝕液腐蝕 3. 苦味酸酒精溶液腐蝕 4. 硝酸酒精溶液腐蝕。

答案：(1) 不需要腐蝕, 可直接觀察

解析：觀察鋼材中的氧化物、硫化物等不純物時，試片經拋光後可直接在光學顯微鏡下觀察，不需要腐蝕。因為腐蝕會使基材組織顯現，可能侵蝕夾雜物或使界面模糊，反而不利於判斷不純物的形狀、大小與分布。拋光態配合明場或暗場觀察，氧化物通常呈暗色或灰色顆粒。

第50題

磁粉探傷法可以檢驗 1. 材料表面的刮痕 2. 材料表層的裂痕 3. 材料內部的砂孔 4. 材料內部的 裂痕。

答案：(2) 材料表層的裂痕

解析：磁粉探傷是利用鐵磁性材料磁化後，材料表面或表層若有裂痕等缺陷，會造成磁力線外洩形成漏磁場，吸附撒布於表面的磁粉而形成可見指示。其有效檢出範圍主要在表面及近表面，對材料內部深處的砂孔或裂痕靈敏度很低；表面刮痕若未造成漏磁，也不一定能檢出。

第51題

滲透探傷法可以檢驗 1. 材料表面的刮痕 2. 材料內部的裂痕 3. 材料內部的砂孔 4. 材料表面的裂痕。

答案：(4) 材料表面的裂痕

解析：滲透探傷法利用毛細作用，使滲透液進入材料表面開口的裂痕，清除表面多餘滲透液後再施加顯像劑，缺陷中的滲透液被吸出而形成明顯指示。因此它只能檢出與表面相通、開口於表面的裂痕；材料內部的裂痕或砂孔因滲透液無法進入，無法以此法檢出。

第52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. 愈細硬度愈高 3. 愈粗硬化能愈大 4. 愈細轉脆溫度愈高。

答案：(4) 愈細轉脆溫度愈高

解析：晶粒細化會增加晶界面積，依霍爾-佩奇關係 σy＝σ0＋k d^(-1/2)，可使強度與硬度提高，並使韌性改善、脆性轉變溫度降低，因此「愈細轉脆溫度愈高」是錯誤敘述。晶粒較粗時晶界較少，沃斯田鐵變態時的成核位置減少，硬化能通常較大。本題選錯誤者，答案為 4。

第53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. 加帽鋼 2. 半靜鋼 3. 全靜鋼 4. 淨面鋼。

答案：(3) 全靜鋼

解析：全靜鋼在澆鑄前加入足量脫氧劑（如矽、鋁）充分脫氧，使鋼液在凝固時幾乎不產生一氧化碳氣泡，因此鋼錠內部緻密，氣泡、不純物與偏析較少，材質均勻，適合製造要求較高的特殊鋼。加帽鋼與半靜鋼的脫氧程度較不完全，凝固時仍會產生部分氣泡，品質不如全靜鋼。

第54題

使用圓錐形鑽石壓痕器的硬度計測得之硬度是 1. H R B 2. H B 3. H V 4. H R C 。

答案：(4) H R C

解析：洛氏硬度試驗的 HRC 尺度使用圓錐形鑽石壓痕器，先施加預荷重再施加主荷重，卸除主荷重後由壓痕深度差換算硬度，適合量測淬火硬化鋼。HB 使用鋼球或硬質合金球，HV 使用金剛石四角錐壓痕器，HRB 則使用鋼球。因此使用圓錐形鑽石壓痕器測得的是 HRC。

第55題

乾冰加酒精做鋼的深冷處理,最低可使溫度降至約 1. - 50 °C 2. - 90 °C 3. - 30 °C 4. - 70 °C。

答案：(4) - 70 °C

解析：乾冰的昇華溫度約 -78.5 °C，而酒精（乙醇）凝固點約 -114 °C，在該溫度下不會凍結，可作為熱傳介質，因此乾冰加酒精浴最低約可達 -70～-78 °C，一般教材取 -70 °C。若要降到 -90 °C 以下，必須改用液氮（-196 °C）或特殊冷媒，單靠乾冰無法達成；-30 °C、-50 °C 屬於較高溫的冷凍浴範圍，並非此組合所能達到的低溫極限。

第56題

硬銲( b r a z i n g ) 與軟銲( s o l d e r i n g ) 之溫度分界點為約 1. 600 °C 2. 300 °C 3. 400 °C 4. 500 °C。

答案：(3) 400 °C

解析：硬銲與軟銲的區分在於填充金屬熔點高低，常用的分界約在 400～450 °C 之間（國際標準多採 450 °C，即 840 °F），選項中以 400 °C 為代表值。軟銲使用錫鉛、錫銀等銲料，作業溫度多在 200～300 °C；硬銲使用銅鋅、銀合金等，熔點高於分界點。300 °C 偏低，而 500 °C、600 °C 則已高於常用分界，故選 400 °C。

第57題

下列淬火液以何者之冷卻能最差 1. 30 °C油 2. 80 °C油 3. 40 °C水 4. 肥皂水。

答案：(4) 肥皂水

第58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. 4 倍 2. 倍 3. 2 倍 4. 8 倍。

答案：(2) 倍

解析：滲碳深度受固態擴散控制，與時間呈拋物線關係：d = K√t（或 d² = kt）。當滲碳溫度固定、時間增為 2 倍時，深度變為 √2 ≈ 1.41 倍，而非直線比例的 2 倍。若要深度增為 2 倍，時間須增為 4 倍；增為 4 倍深度則需時間增為 16 倍，故 4 倍與 8 倍皆不正確，答案為 √2 倍。

第59題

含碳量愈高,則M s 溫度 1. 含碳量0 . 6 %以上時不變 2. 愈低 3. 沒有影響 4. 愈高。

答案：(2) 愈低

解析：Ms 點（麻田散體開始變態溫度）隨含碳量增加而下降，常用經驗式為 Ms(°C) = 539 - 423C - 30.4Mn - 17.7Ni - 12.1Cr - 7.5Mo，其中碳的影響最顯著。含碳量提高會使沃斯田體更穩定，變態所需的驅動力增大，Ms 因而降低，殘留沃斯田體也隨之增加。因此含碳量愈高，Ms 溫度愈低，並非沒有影響或愈高。

第60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. 925 °C 2. 875 °C 3. 950 °C 4. 900 °C。

答案：(1) 925 °C

解析：熱電偶產生的電動勢對應的是熱接點與冷接點（參考接點）之間的溫差。未作室溫補償時，儀表把冷接點視為 0 °C 來換算，顯示值等於「工件溫度 − 室溫」。因此實際工件溫度 = 顯示值 + 室溫 = 900 + 25 = 925 °C。若誤把室溫扣掉而選 875 °C，修正方向就相反了；900 °C 則是完全未修正的讀值。

第61題

針對具有圓孔的機械零件,可提供良好耐疲勞性的機械加工法有 1. 鑽孔加工 2. 鎕孔加工 3. 直接脫蠟鑄造 4. 研磨加工。

答案：(2) 鎕孔加工、(4) 研磨加工

解析：疲勞裂縫常自孔緣的粗糙刀痕、微裂及應力集中處起始。搪孔可改善孔的圓度、尺寸精度與表面粗糙度，降低應力集中；研磨能獲得細緻表面，並在表層留下壓縮殘留應力，抑制裂縫萌生，故兩者耐疲勞性佳。鑽孔孔面粗裂、孔口易有毛邊，且殘留張應力明顯；直接脫蠟鑄造的孔面為粗糙鑄態組織，可能有縮孔、氣孔等缺陷，皆不利疲勞壽命。

第62題

共晶鑄鐵發生共晶反應時,下列那些敘述正確 1. 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物 2. 共晶變態溫度約為1148 °C 3. 沃斯田體所含碳量約4 . 3 w t % 4. 雪明碳體約占52 w t %。

答案：(1) 生成沃斯田體與雪明碳體之混合物、(2) 共晶變態溫度約為1148 °C

解析：共晶鑄鐵的共晶反應為 L(4.3 wt%C) → γ 沃斯田體 + Fe3C 雪明碳體，反應溫度約 1148 °C，生成沃斯田體與雪明碳體的混合物（粒滴斑鐵），故前兩項正確。共晶溫度下沃斯田體含碳約 2.1 wt%，4.3 wt% 是共晶液相的成分，並非沃斯田體的含碳量。以槓桿定律估算雪明碳體量：(4.3 - 2.1) / (6.67 - 2.1) ≈ 48 %，故「約占 52 wt%」不正確。

第63題

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

答案：(3) 降低頻率、(4) 電阻係數較大的工件

解析：感應加熱的硬化深度由集膚效應決定，電流穿透深度 δ≈√(ρ／(πfμ))，與電阻係數 ρ 的平方根成正比，與頻率 f、磁導係數 μ 的平方根成反比。因此降低頻率可使電流滲入較深、加熱層較厚；電阻係數較大的工件，電流也較不易集中於表面，硬化層因而加深。反之，提高頻率會使集膚效應更明顯、硬化層變淺；磁導係數高的工件磁通集中於表層，加熱深度反而減小。故選3、4。

第64題

下列那些硬度測試係使用直徑1 / 16 英吋鋼球壓痕器 1. H R C 2. H R 15 T 3. H R 30 N 4. H R B 。

答案：(2) H R 15 T、(4) H R B

解析：洛氏硬度中以直徑1/16英吋鋼球作壓痕器者，為B標尺與表面洛氏T標尺。HRB使用1/16吋鋼球，總荷重100 kgf；HR15T屬表面洛氏，初荷重3 kgf、總荷重15 kgf，同樣採1/16吋鋼球。HRC與HR30N則使用120°鑽石圓錐壓痕器，其中HR30N為表面洛氏N標尺、總荷重30 kgf，並非鋼球。故選2、4。

第65題

氮化用鋼中常用的合金元素有 1. C u 2. A l 3. C r 4. M o 。

答案：(2) A l、(3) C r、(4) M o

解析：氮化是靠表面形成細緻且穩定的氮化物層來提高硬度與耐磨性，常用合金元素為Al、Cr、Mo。Al可形成AlN，使表面硬度極高；Cr、Mo與氮親和力強，能生成穩定氮化物，並提升抗回火軟化能力。Cu並非氮化鋼的主要添加元素，也不易形成有效氮化物，對氮化層硬化貢獻有限。故選2、3、4。

第66題

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

答案：(3) 增加淬火油之冷卻能、(4) 提高淬火油之流動性

解析：淬火油升溫至60~80°C時，黏度下降、流動性提高，油較易在工件表面對流並帶走熱量，蒸氣膜階段縮短，冷卻能力因而增大（但仍較水緩和，可減少變形與裂裂風險）。因此「增加冷卻能」與「提高流動性」同時成立；黏度是降低而非增加，冷卻能是增加而非減小。故選3、4。

第67題

一般的機械構造用零件常承受反覆荷重,為提高其疲勞強度必須 1. 採用金屬滲透的表面處理 2. 藉淬火- 低溫回火提高硬度 3. 確保調質硬度45 H R C 4. 使表面平滑且存在殘留壓縮應力。

答案：(3) 確保調質硬度45 H R C、(4) 使表面平滑且存在殘留壓縮應力

第68題

市售17 - 4 P H 不銹鋼為促成高強力化,都是在F e - N i - C r 三元合金中加入那些析出硬化的少 量元素 1. W 2. N b 3. C u 4. B e 。

答案：(2) N b、(3) C u

解析：17-4PH為析出硬化型不銹鋼，基地為Fe-Ni-Cr三元系，主要加入Cu（約3~5%）與Nb（約0.3%）作為析出硬化元素。時效處理時析出富銅相及Nb的碳氮化物，阻礙差排運動而達高強度。W與Be並非此鋼種的強化添加元素（Be主要用於鈹銅合金）。故選2、3。

第69題

碳鋼退火後可觀察到下列那些組織 1. 麻田散體 2. 沃斯田體 3. 波來體 4. 肥粒體。

答案：(3) 波來體、(4) 肥粒體

解析：碳鋼退火是加熱至A3或A1以上後以爐冷等極慢速度冷卻，沃斯田體在冷卻中依穩定態相圖分解，共析成分形成波來體，亞共析鋼則析出肥粒體而成為肥粒體＋波來體。麻田散體需急速淬火才能獲得；沃斯田體只在高溫或沃斯田體穩定化鋼中才能常溫留存。故選3、4。

第70題

熱處理廠進行去油垢處理的方法可能有 1. 檸檬酸洗淨 2. 鹼性溶液 3. 真空清洗機 4. 有機溶劑。

答案：(2) 鹼性溶液、(3) 真空清洗機、(4) 有機溶劑

解析：去油垢主要靠皂化與乳化：鹼性溶液可與動植物油脂皂化，並乳化礦物性油污；有機溶劑（如三氯乙烯、丙酮）能直接溶解油脂；真空清洗機利用減壓降低溶劑沸點，使清洗液深入盲孔與細縫。檸檬酸屬酸性清洗，主要用於去除銹垢與氧化皮，對油脂的去除效果有限。故選2、3、4。

第71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那些有效 1. 酸洗液內加添抑制劑 2. 沸水中長時間浸漬 3. 200 °C左右加熱4 小時 4. 長時間浸漬於鹼液中。

答案：(1) 酸洗液內加添抑制劑、(2) 沸水中長時間浸漬、(3) 200 °C左右加熱4 小時

解析：酸洗液添加抑制劑可降低鋼的腐蝕與氫原子生成，屬於防止氫脆的方法；200°C 左右加熱 4 小時是標準脫氫處理；沸水長時間浸漬可提供熱能，促使氫自鋼中擴散逸出，對薄件有輔助效果。長時間浸於鹼液不能移除已侵入鋼中的氫，也不是有效的防氫措施，故不選。

第72題

碳鋼共析反應包括那些相 1. 液相 2. 雪明碳體 3. 沃斯田體 4. 肥粒體。

答案：(2) 雪明碳體、(3) 沃斯田體、(4) 肥粒體

解析：碳鋼的共析反應是指沃斯田體冷卻到共析溫度時，同時析出肥粒體與雪明碳體，形成層狀的波來鐵組織，反應式可寫成γ→α＋Fe₃C。因此參與反應的相為沃斯田體、肥粒體與雪明碳體。此反應全程在固態下進行，不涉及液相，故液相不是共析反應的相，答案為2、3、4。

第73題

適合作為沃斯回火的淬火熱浴包含 1. 金屬浴 2. 鹽浴 3. 熱油 4. 熱風。

答案：(1) 金屬浴、(2) 鹽浴

第74題

有關S N C M 439 合金鋼的成份敘述那些正確 1. 含有C o 元素 2. 含碳量約為0 . 39 w t % 3. 含有 M o 元素 4. 含有N i 元素。

答案：(2) 含碳量約為0 . 39 w t %、(3) 含有 M o 元素、(4) 含有N i 元素

解析：SNCM439為JIS規範的鎳鉻鉬合金鋼，代號中的N代表Ni、C代表Cr、M代表Mo；牌號439表示平均含碳量約0.39 wt%（即0.39%）。因此此鋼含有Ni、Cr、Mo三種合金元素，碳含量約0.39%，但不含Co（鈷）。故選2、3、4，第1項錯誤。

第75題

熱處理爐可以使用的溫度控制方法有 1. 微分控制式 2. O N - O F F 式 3. 比例控制式 4. 比例積分控制式( P I D ) 。

答案：(2) O N - O F F 式、(3) 比例控制式、(4) 比例積分控制式( P I D )

解析：熱處理爐的溫度控制常見ON-OFF（二位式）控制、比例（P）控制、比例積分（PI）控制以及比例積分微分（PID）控制。純微分（D）控制只在偏差發生變化時才有輸出，無法單獨維持設定溫度，實務上不單獨使用，須與比例、積分作用搭配。故可使用的控制方法為2、3、4。

第76題

下列那些熱處理可改善零件之耐磨耗性 1. 退火 2. 正常化 3. 鋁合金時效處理 4. 表面滲硼。

答案：(3) 鋁合金時效處理、(4) 表面滲硼

解析：耐磨耗性主要取決於表面硬度。表面滲硼可使鋼件表面形成硬度極高的硼化物層，大幅提升耐磨性；鋁合金時效處理藉由析出硬化提高硬度與強度，也能改善耐磨耗性。退火的目的在軟化、消除應力與改善切削性，正常化則用於細化晶粒、均勻組織，兩者硬度較低，並非以提升耐磨為目的，故選3、4。

第77題

下列那些元素加入後,會使F e - C 平衡相圖中沃斯田體區域變窄 1. A l 2. N i 3. C r 4. M n 。

答案：(1) A l、(3) C r

第78題

下列有關麻田散體組織之敘述那些正確 1. 結晶構造為B . C . T . 2. 是一種穩定組織 3. 殘留應力高 4. 含碳量與未變態前沃斯田體一樣。

答案：(1) 結晶構造為B . C . T .、(3) 殘留應力高、(4) 含碳量與未變態前沃斯田體一樣

解析：麻田散體是沃斯田體急速冷卻時，碳原子來不及擴散而被固溶拘束在晶格中形成的組織，因此其含碳量與變態前的沃斯田體相同。由於碳的固溶使體心立方晶格畸變為體心正方（B.C.T.），並伴隨高殘留應力。它是非平衡的介穩定組織，並非穩定組織，故選1、3、4，第2項錯誤。

第79題

下列那些加工方法,其加工刀痕必為直線 1. 鉗工 2. 銑工 3. 鉋工 4. 車工。

答案：(1) 鉗工、(3) 鉋工

解析：鉗工以銼刀往復推銼，鉋工以刀具作直線往復切削，兩者的刀痕方向固定，必為直線。車工是工件旋轉、刀具縱向進給，刀痕呈螺旋狀；銑工是刀具旋轉，且工作台可沿曲線進給，刀痕會隨進給路徑而變化，不一定為直線。故刀痕必為直線者為鉗工與鉋工，答案為1、3。

第80題

下列那些非破壞性測試方法可以檢測出材料內部夾雜物缺陷 1. X 光放射線探傷法 2. 磁粉探傷法 3. 超音波探傷法 4. 螢光劑探傷法。

答案：(1) X 光放射線探傷法、(3) 超音波探傷法

解析：內部夾雜物屬於材料內部的缺陷，須採用能穿透材料內部的檢測法。X 光放射線探傷法（1）利用射線穿透工件，因夾雜物與母材對射線的吸收率不同，在底片上形成對比影像；超音波探傷法（3）則利用夾雜物與母材聲阻抗不同所產生的反射回波，判斷缺陷位置與大小。磁粉探傷法（2）只能顯示表面及近表面的裂紋；螢光劑探傷法（4）屬液滲檢測，僅能檢出表面開口缺陷。兩者皆無法有效偵測埋藏於材料內部的夾雜物，故不選。