第1題
下列何者不適用於做促進方向性凝固的工具? 1. 通氣棒 2. 冒口 3. 冷鐵 4. 澆口系統。
答案:(1) 通氣棒
解析:方向性凝固要求鑄件由遠離冒口處先凝固、逐次向冒口方向順序凝固,以使冒口發揮補縮作用。冒口(選項2)提供凝固收縮所需之補給金屬;冷鐵(選項3)可加速局部冷卻、控制凝固順序;澆口系統(選項4)能調節金屬液流向與溫度分布,三者皆可用於促進方向性凝固。通氣棒(選項1)僅在砂模中開設排氣通道以排除砂模氣體、防止嗆火,與凝固方向控制無關,最不適用。故答案為1。
民國105年 第3梯次 01100 鑄造丙級 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。
下列何者不適用於做促進方向性凝固的工具? 1. 通氣棒 2. 冒口 3. 冷鐵 4. 澆口系統。
答案:(1) 通氣棒
解析:方向性凝固要求鑄件由遠離冒口處先凝固、逐次向冒口方向順序凝固,以使冒口發揮補縮作用。冒口(選項2)提供凝固收縮所需之補給金屬;冷鐵(選項3)可加速局部冷卻、控制凝固順序;澆口系統(選項4)能調節金屬液流向與溫度分布,三者皆可用於促進方向性凝固。通氣棒(選項1)僅在砂模中開設排氣通道以排除砂模氣體、防止嗆火,與凝固方向控制無關,最不適用。故答案為1。
陶瓷殼模放置室應控制 1. 40 ~50 °C 2. 30 ~40 °C 3. 恆溫恆濕環境 4. 保持通風。
答案:(3) 恆溫恆濕環境
解析:陶瓷殼模(脫蠟鑄造用)製作完成後須充分乾燥並保持穩定,若環境溫濕度劇烈變化,殼模容易產生裂紋、剝落或強度不足。放置室應維持恆溫恆濕,避免濕度過高使乾燥不完全,也避免濕度過低或風速過大造成急速乾燥收縮而開裂。只把溫度控制在40~50°C或30~40°C並非關鍵,過度高溫反而可能使黏結劑劣化;僅保持通風而無濕度控制,仍會受季節濕度差異影響品質。因此以恆溫恆濕環境最正確。
鑄胚面呈顯凹凸不平,其主要成因為 1. 搗砂不實 2. 熔解材質不當 3. 壓鐵超重 4. 搗砂過緊。
答案:(1) 搗砂不實
解析:鑄件表面凹凸不平,主要因搗砂不實所致。砂模搗實不足時,砂粒間空隙大、強度低,澆注時金屬液易滲入砂粒間隙,形成粗糙面或機械性黏砂;局部疏鬆處也可能在金屬液壓力下剝落,造成凹坑。搗砂過緊會妨礙通氣,容易產生氣孔、衝砂等缺陷,但表面凹凸並非主因。熔解材質不當主要影響材質與流動性;壓鐵超重則易造成脹模與尺寸偏差。故選搗砂不實。
石灰石常用作 1. 重油爐 2. 化鐵爐 3. 坩堝爐 4. 感應爐熔鐵之熔劑。
答案:(2) 化鐵爐
解析:石灰石主要成分為碳酸鈣,在化鐵爐(沖天爐)中作為鹼性熔劑使用,可與焦炭灰分及鐵料帶入的二氧化矽等酸性雜質反應,形成低熔點爐渣,使爐渣容易排出並減少鐵水污染,同時調整爐渣鹼度以保護爐襯。重油爐、坩堝爐與感應爐多以油或電力加熱,爐內雜質較少,通常不需大量石灰石造渣,故非其主要用途。因此石灰石常用作化鐵爐熔劑。
高週波爐熔解鑄鋼之築爐材料是 1. 氧化矽 2. 氧化鋯 3. 氧化鉛 4. 氧化鎂。
答案:(4) 氧化鎂
解析:高週波感應爐熔解鑄鋼時,鋼液溫度高,爐襯宜採鹼性耐火材料。氧化鎂(MgO)耐高溫、抗鹼性渣侵蝕,為熔鋼感應爐常用的築爐材料。氧化矽屬酸性耐火材,多用於熔解鑄鐵;氧化鋯雖耐火度高,但成本較高,非一般築爐主材;氧化鉛熔點低且具毒性,不適合作爐襯。故選氧化鎂。
黃銅為下列何者之合金? 1. 銅鋅 2. 銅鉛 3. 銅鋁 4. 銅錫。
答案:(1) 銅鋅
解析:黃銅是以銅為基體、加入鋅所形成的銅鋅合金,含鋅量約10~45%,兼具良好強度、延展性與加工性;依含鋅量不同可分為α黃銅與α+β黃銅,塑性與切削性也隨之變化。銅鉛合金不稱黃銅,銅鋁合金為鋁青銅,銅錫合金則為青銅。因此黃銅為銅鋅合金。
生鐵又名銑鐵其主要冶煉設備是 1. 平爐 2. 化鐵爐 3. 電弧爐 4. 高爐。
答案:(4) 高爐
解析:生鐵(銑鐵)是由鐵礦石經高爐冶煉而得。高爐內分層加入鐵礦石、焦炭與石灰石,焦炭燃燒提供熱量與還原氣體,鐵礦石被還原熔融後,鐵水與爐渣分別由出鐵口、出渣口排出,再鑄成銑塊。化鐵爐是將生鐵錠重熔以澆鑄鑄件的設備;平爐與電弧爐主要用於煉鋼。故生鐵的主要冶煉設備為高爐。
鐵水之碳當量:C E . = 1. C %+1 / 2 S i % 2. C %+1 / 3 S i % 3. C %+1 / 4 S i % 4. 1 / 3 S i %+1 / 3 C %。
答案:(2) C %+1 / 3 S i %
解析:碳當量用來評估鑄鐵接近共晶成分的程度,常用公式為 CE=C%+1/3(Si%+P%),簡化常寫成 CE=C%+1/3 Si%。碳與矽都是促進石墨化的元素,矽的石墨化能力約為碳的1/3,故以1/3加權。CE約4.3%為共晶成分,低於4.3%為亞共晶,高於4.3%則為過共晶。選項1、3的係數分別為1/2、1/4,與常用公式不符;選項4把碳、矽都以1/3相加,亦不正確。
所謂低週波爐其頻率是 1. 60 2. 180 3. 1000 4. 400 H z 。
答案:(1) 60
解析:低週波感應爐(低頻爐)直接使用工業電源頻率,一般為50 Hz或60 Hz;台灣電力系統為60 Hz,故選60 Hz。180 Hz、400 Hz與1000 Hz都屬中週波(中頻)範圍,高週波爐的頻率則更高,可達數千至數萬Hz。低週波爐設備較簡單、電磁攪拌力強,常用於熔解鑄鐵。故本題正確頻率為60 Hz。
下列何者是製作木模最佳的材料? 1. 松木 2. 杉木 3. 檜木 4. 柳安。
答案:(3) 檜木
解析:木模材料需具備尺寸穩定、紋理細緻、易加工及不易吸濕變形等條件。檜木組織均勻、收縮率小、耐潮性佳,製成木模後較能保持尺寸精度,因此是製作木模較理想的材料。松木含樹脂較多,乾燥或加工不當容易翹曲;杉木質地較鬆軟,耐磨性較差;柳安木紋較粗,穩定性通常不如檜木。綜合加工性與使用壽命,仍以檜木最適合。
經過烘乾的砂模,如何處理最佳? 1. 立即澆鑄 2. 隔週澆鑄 3. 三天後澆鑄 4. 隔天澆鑄。
答案:(1) 立即澆鑄
解析:砂模烘乾的主要目的是降低水分,避免澆鑄時因水分汽化而產生氣孔、沖砂或降低砂模強度。烘乾後的砂模若放置過久,會從空氣中再吸收濕氣,使水分回升,影響鑄件表面品質與尺寸穩定,因此應在烘乾後立即澆鑄。隔天、三天或隔週再澆鑄都會增加吸濕機會;實際生產也會配合模溫與排程,盡量縮短等待時間。
下面何種元素不可做為球化劑? 1. 鈣 2. 錳 3. 鈰 4. 鎂。
答案:(2) 錳
解析:球化劑的功能是使鐵水中的片狀石墨變成球狀石墨,常用元素包括鎂、鈰及鈣。鎂是主要的球化元素,鈰等稀土元素可輔助球化並改善石墨形態,鈣則有促進球化與脫硫的作用。錳主要用於脫氧、脫硫及合金化,會增加碳化物形成傾向,並不具備使石墨球化的功能,因此不能作為球化劑。
鑄件常在 1. 加工 2. 去除突出物 3. 去除澆冒口 4. 檢驗後清砂。
答案:(3) 去除澆冒口
解析:鑄件清理的一般順序是先落砂,再切除澆冒口,隨後進行清砂與表面整理。切除澆冒口後,鑄件本體才能全面清理殘砂、黏砂與毛邊,因此清砂多在去除澆冒口後實施。若等到檢驗後才清砂,表面缺陷可能被掩蓋,而且檢驗前通常已要求完成基本清理;加工與去除突出物也不是清砂的主要時機。
所謂一號坩堝係指每爐次能熔解一公斤(2 . 204 磅)的 1. 黃銅 2. 鋅合金 3. 鋁合金材料 4. 鑄鐵。
答案:(1) 黃銅
解析:坩堝號數通常以每爐次可熔解黃銅的公斤數來表示,一號坩堝即容量約一公斤黃銅;題目中的2.204磅正好等於一公斤。由於鋁、鋅與鑄鐵的密度和黃銅不同,同一坩堝熔解這些金屬時的實際重量會改變,所以不能直接以鋁合金、鋅合金或鑄鐵的一公斤來定義坩堝號數。
化鐵爐熔解時吹入空氣,主要是利用空氣中的 1. 氮氣 2. 一氧化碳 3. 氧氣 4. 二氧化碳與焦碳燃燒生熱。
答案:(3) 氧氣
解析:化鐵爐鼓入空氣的主要目的,是供給焦碳燃燒所需的氧氣。空氣中約含21%的氧氣,氧與焦碳反應會放出大量熱量,使爐內溫度升高並熔化鐵料;氮氣約占78%,主要作為稀釋氣體,不參與放熱燃燒。一氧化碳是燃燒不完全的產物,二氧化碳則是燃燒後的產物,兩者都不是鼓風所要利用的空氣成分。
下列何種砂粒的粒徑最小? 1. 80 m e s h 2. 60 m e s h 3. 40 m e s h 4. 100 m e s h 。
答案:(4) 100 m e s h
解析:砂粒粒徑以篩網號數(mesh)表示,mesh數越大,每吋篩網的孔數越多,篩孔越小,能通過的砂粒也越細。因此100 mesh的砂粒比80 mesh、60 mesh與40 mesh都小,粒徑最小;40 mesh的篩孔最大,砂粒最粗。選用砂粒時仍需兼顧砂模的透氣性、強度與鑄件表面粗糙度。
計件工資之勞工所得基本工資,是以每日多少小時之生產額或工作量換算? 1. 九 2. 六 3. 七 4. 八小時。
答案:(4) 八小時
解析:按件計酬勞工的基本工資,依勞動基準法及基本工資相關規定,應以其每日正常工作八小時所能完成的生產額或工作量換算,再核對所得是否達到基本工資。這是因為基本工資以法定正常工作時間為基準,不能因採用計件方式,而使勞工在八小時正常工時內的所得低於基本工資;九、七、六小時都不是換算基準。
鑄造用矽砂的主要成份是 1. 二氧化鋁 2. 二氧化矽 3. 三氧化二鋁 4. 三氧化二鐵。
答案:(2) 二氧化矽
解析:鑄造用矽砂(硅砂)的主要化學成分是二氧化矽(SiO₂)。天然矽砂經水洗、篩選後SiO₂含量約85%以上,優質鑄造砂可達90%以上;SiO₂熔點約1710℃,耐高溫能承受高溫金屬液而不易熔化變形,且具適當粒度與透氣性,是造模砂的理想主體。其他選項:二氧化鋁並非砂的主要構成;三氧化二鋁(Al₂O₃,氧化鋁)是耐火磚材料而非砂的主成分;三氧化二鐵(Fe₂O₃)屬雜質,含量過高會降低砂的耐火度與透氣性,是應控制的有害成分,並非主要成分。
壓鑄模具之鑄件頂出銷不可設置在鑄件 1. 重要部位 2. 較厚處 3. 非重要部位 4. 平均分佈。
答案:(1) 重要部位
解析:壓鑄模具的頂出銷(頂針)功能是在開模後將鑄件自模穴推出。若設置在鑄件重要部位(如配合面、密封面、受力處),頂出時會留下頂針痕,造成尺寸偏差、表面凹陷或局部強度弱化,影響功能與外觀,故絕不可設於重要部位。其他選項均為頂針宜設置處:較厚處可承受頂出力量不易變形;非重要部位不影響功能與精度;平均分佈能使鑄件受力均勻,避免單點頂出造成翹曲或破裂,均為正確的佈置原則而非禁止位置。
鑄鐵中的碳絕大部份以游離石墨存在者,斷面灰色稱為 1. 白鑄鐵 2. 灰鑄鐵 3. 球墨鑄鐵 4. 延性鑄鐵。
答案:(2) 灰鑄鐵
解析:灰鑄鐵(灰口鑄鐵)中碳絕大部分以片狀游離石墨形式存在,因石墨本身呈暗灰色,斷口因而呈灰色而得名。片狀石墨切斷金屬基體,使斷面灰暗,同時賦予鑄鐵優良的減震性、切削性與耐磨性。其他選項:白鑄鐵的碳以滲碳體(Fe₃C)存在,斷口白亮;球墨鑄鐵與延性鑄鐵的碳以球狀石墨存在,雖具延性但名稱與題述「游離石墨(片狀)」「斷面灰色」所指特徵不符,故正確為灰鑄鐵。
機械造模常用的中板模材質是 1. 木材 2. 銅合金 3. 鋁合金 4. 鑄鐵。
答案:(3) 鋁合金
解析:機械造模(機器造模)所用的中板模(模板)需重量輕、易加工且尺寸穩定,最常用鋁合金製作。鋁合金質輕便於頻繁搬運裝卸、切削加工容易、不易腐蝕且精度足夠,適合大量生產。其他選項:木材強度與耐久性不足,不耐機械高頻振動與撞擊;銅合金過重且昂貴,不經濟;鑄鐵雖耐用但過重、加工困難且易鏽蝕,少用於中板模。故機械造模常用中板模材質為鋁合金。
一般泡沫滅火器藥劑有效期限為 1. 三年 2. 二年 3. 四年 4. 一年。
答案:(4) 一年
解析:依消防法規與滅火器維護規定,化學泡沫滅火器之藥劑有效期限為一年,到期須重新換藥或送檢,以確保滅火效能。水成膜泡沫(機械泡沫)滅火器有效期較長,但題目所稱一般泡沫滅火器藥劑(化學泡沫)以一年為標準周期。其他選項的二、三、四年並非化學泡沫藥劑之標準有效期限。定期檢查、換藥與秤重是維持滅火器可用的必要措施,逾期藥劑可能失效無法正常噴發。
水玻璃的黏度隨著溫度而改變,溫度愈低則黏度 1. 視情況而定 2. 愈高 3. 愈低 4. 不變。
答案:(2) 愈高
解析:水玻璃是矽酸鈉的黏稠膠體溶液,溫度下降時分子熱運動減弱、內部締合程度增加,流動阻力變大,黏度隨之升高;溫度升高則黏度降低,所以黏度與溫度呈相反變化。在CO2硬化法或自硬性水玻璃砂中,黏度過高會使砂粒包覆不均、混合流動性變差,通常需加水或加熱調整至適當黏度再使用,冬天氣溫低時更要留意黏度的變化。
鹼性化鐵爐的最主要優點為 1. 溫度控制更有效 2. 生產成本低 3. 操作容易 4. 硫含量易於控制。
答案:(4) 硫含量易於控制
解析:鹼性化鐵爐以鹼性耐火材料(如白雲石、鎂砂)作爐襯,熔煉時爐渣呈鹼性,能與硫形成硫化物進入爐渣而被去除,故最主要優點是硫含量易於控制(脫硫效果好),可生產低硫鑄鐵。其他選項:溫度控制更有效並非其主要優勢;生產成本低不符,因鹼性爐襯材料較貴且壽命較短;操作容易亦不符,鹼性作業需較嚴格控制渣鹼度,操作較複雜。故題述最主要優點為硫含量易於控制。
生產鑄鐵用設備費最低的熔解爐是 1. 化鐵爐 2. 電弧爐 3. 感應爐 4. 反射爐。
答案:(1) 化鐵爐
解析:化鐵爐(沖天爐、cupola)構造簡單,以焦炭同時作為燃料與熱源,豎爐連續熔解,設備投資與建置費用最低,是傳統鑄鐵熔解最經濟的爐型。其他選項:電弧爐需高功率電力與電極系統;感應爐需昂貴的感應線圈與變頻電源;反射爐設備與燃料成本亦高,且熱效率較差。三者設備費均明顯高於化鐵爐,故以設備費最低而言,化鐵爐居首。
砂模塗料的基本用途是避免 1. 膨脹結疤 2. 夾渣 3. 金屬滲透 4. 熱裂。
答案:(3) 金屬滲透
解析:砂模塗料(mold wash)塗佈於模面形成緻密隔離層,其主要基本用途是填補砂粒間隙、提高模面緻密性,防止高溫金屬液滲入砂粒孔隙造成金屬滲透(metal penetration)與黏砂(burn-on),便於清砂並改善表面。膨脹結疤多靠砂配比與塗料減緩,夾渣靠澆注系統與除渣,熱裂與模溫及設計相關,均非塗料最主要目的。故答案為金屬滲透。
小型鑄鐵件表面清砂工作最常用者為 1. 珠擊法 2. 噴砂法 3. 氣動錘法 4. 鋼刷法。
答案:(1) 珠擊法
解析:珠擊法(shot blasting,噴丸清理)利用高速鋼珠或金屬丸打擊鑄件表面,可高效率去除黏砂、氧化皮與型砂,是鑄造業清理中小型鑄鐵件最常用的表面清砂法。噴砂法(選項2)多以石英砂等磨料清理,較常用於表面處理或大型件局部清理;氣動錘法(選項3)屬手工敲擊去砂,效率低且易傷及鑄件;鋼刷法(選項4)僅能去除鬆散浮砂,無法清除黏附牢固之型砂。故以珠擊法最為普遍經濟。
下列何者最適合於大量生產? 1. 地模法 2. 壓鑄法 3. 水泥模法 4. CO 造模法。
答案:(2) 壓鑄法
解析:壓鑄法使用金屬模具,以高壓將熔融金屬迅速充填模穴,冷卻快、尺寸精度高、表面良好,且同一副模具可反覆使用數萬次以上,生產速率與單位成本最適合大量生產。地模法須每次重新搗砂造模,水泥模法製作與乾燥費時,皆屬單件或小批量;CO₂造模法雖硬化快,但仍屬砂模,每件都需重新造模、打模,效率遠不及壓鑄。
灰口鑄鐵的碳當量( C E . ) 值愈高抗拉強度 1. 愈高 2. 愈低 3. 不影響 4. 不一定。
答案:(2) 愈低
解析:碳當量 CE=C%+(Si%+P%)/3,代表鑄鐵成分接近共晶點的程度。灰口鑄鐵 CE 愈高,凝固時析出的石墨量愈多、石墨片愈粗大,而且基地含碳量下降、波來土比例減少,因此抗拉強度與硬度愈低,但流動性與鑄造性變好。反之 CE 較低時,石墨少、基地組織較強,抗拉強度較高,所以 CE 愈高強度愈低。
下列何種鑄模材料的複用性最多? 1. 殼模 2. 石膏模 3. 濕砂模 4. 包模。
答案:(3) 濕砂模
解析:濕砂模由矽砂、黏土與水混練而成,澆鑄後打碎舊砂,經篩分、補充水分與黏土、再混練即可重複使用,複用率最高,也是鑄造廠用量最大的造模材料。殼模的砂粒表面被酚醛樹脂包覆,硬化後樹脂難以去除,回收困難;石膏模硬化屬水化反應,不可逆,只能廢棄;包模(脫蠟精密鑄造)的陶瓷殼模為一次性使用,澆鑄後須擊碎脫模。
以樹脂砂來吹製砂心 1. 常溫 2. 通氧氣 3. 通CO氣體 4. 加熱才能使砂心硬化。
答案:(4) 加熱才能使砂心硬化
解析:以樹脂砂(如酚醛樹脂)吹製砂心時,吹砂完成後須將砂心送入加熱爐或加熱之芯盒,使樹脂受熱熔融、流動並進行縮合反應而硬化,才能獲得足夠強度。CO₂ 氣體是水玻璃砂的硬化方式,與樹脂砂無關;氧氣不具硬化作用;單純常溫下樹脂不會自行硬化,常溫自硬性砂須另添加硬化劑,與本題吹製法不同。
鑄鐵常運用於工作母機本體,下列何者非其特性 1. 制振能 2. 耐磨性 3. 鑄造性 4. 焊接性。
答案:(4) 焊接性
解析:鑄鐵含碳量高(約 2~4%)、組織中有石墨,韌性低、脆性大,焊接時熱影響區易產生白口化、淬硬組織與裂紋,且石墨阻礙熔合、易生氣孔,焊接性差,故不作為工作母機本體選用的理由。相對地,鑄鐵的片狀石墨能吸收振動,制振能優異;石墨本身具潤滑作用,耐磨性好;熔點低、流動性佳,可鑄出複雜的床身與肋條,鑄造性良好。
氧氣吹管切割可以有效而容易地用來切割 1. 鋼鑄件 2. 銅合金鑄件 3. 鋁鑄件 4. 灰口鑄件。
答案:(1) 鋼鑄件
解析:氧氣吹管切割(氧乙炔切割)是利用預熱火焰將鋼料加熱至燃點,再供給高壓氧使鐵劇烈氧化燃燒放熱,並以氣流吹除熔渣,因此被切材料必須本身可燃、且氧化物熔點低於母材熔點。鋼鑄件(低碳鋼、鑄鋼)完全符合,切割容易且切口平整。銅合金導熱太快、熱量迅速散失;鋁的氧化膜熔點極高,約 2050℃;灰口鑄鐵含碳高、石墨阻礙氧化,三者均難以氣切。
下列四種鑄件之表面,何者最粗糙? 1. 50 S 2. 75 S 3. 100 S 4.
白雲石是屬於 1. 鹼性 2. 酸性 3. 無性 4. 中性的耐火材料。
答案:(1) 鹼性
解析:白雲石主要成分為碳酸鈣鎂,經煆燒後成為 CaO·MgO,屬於鹼性耐火材料,耐鹼性爐渣侵蝕,常用於鹼性煉鋼爐的爐襯與補爐材料。相對地,矽石(SiO₂)屬酸性耐火材料,鉻鐵礦、碳質、石墨則歸為中性。耐火材料的酸鹼性係依其在高溫下抵抗爐渣化學侵蝕的能力分類,選用時須與爐渣性質配合,鹼性渣配鹼性爐襯。
球墨鑄鐵鐵水正確製造程序是 1. 脫硫及球化後再接種 2. 先接種再脫硫及球化 3. 先球化、後脫硫、再接種 4. 先接種再球化、脫硫。
答案:(1) 脫硫及球化後再接種
解析:球墨鑄鐵的處理順序為:先脫硫,再球化,最後接種。鐵水中的硫會與鎂劇烈反應生成硫化鎂而消耗球化劑,故須先以碳化鈣等脫硫劑將含硫量降到低值;接著加入鎂或鎂合金進行球化處理,使石墨結成球狀;最後在澆注前接種(孕處理),加入矽鐵等孕育劑促進石墨結晶、細化組織並防止白口。若先接種,孕育效果會在後續處理中衰退,故順序不可顛倒。
模具發現尺寸變異如需修正,應由何人負責? 1. 模具專業人員 2. 熔煉人員 3. 不必在意何人 4. 造模者自己。
答案:(1) 模具專業人員
解析:模具尺寸變異的修正屬於模具製作與調校的專業工作,涉及尺寸量測、加工與組裝精度,應由具備模具知識與技術的模具專業人員負責。熔煉人員職掌在於熔解作業,造模者負責造型而非模具本體修正,更不可抱持不必在意的心態,否則將影響鑄件尺寸精度與良率。
高週波爐體熔解鑄鐵之爐襯材料是 1. 氧化鈣 2. 氧化矽 3. 氧化鐵 4. 氧化鎂。
答案:(2) 氧化矽
解析:高週波(感應)爐熔解鑄鐵屬酸性熔煉,爐襯需耐酸且與鑄鐵成分相容,故採用石英砂(主要成分為氧化矽 SiO₂)打結成型。氧化鈣、氧化鎂為鹼性爐襯材料,多用於熔煉鋼液;氧化鐵並非爐襯材料,反而會污染金屬液,因此本題選氧化矽。
鑄砂粒度的改變,主要影響鑄砂的 1. 搗緊度 2. 通氣性 3. 含水量 4. 可塑性。
答案:(2) 通氣性
解析:鑄砂粒度指砂粒大小與分佈,直接決定砂粒間孔隙大小;粒度粗大且集中則孔隙大、氣體易排出,故主要影響通氣性。含水量影響濕強度與流動性,可塑性與粒形及黏結劑有關,搗緊度則受粒度與緊實方式共同影響,但粒度改變最顯著作用於通氣性。
操作化鐵爐時,若增加焦炭使用量,則 1. 出鐵溫度上升,熔解速度降低 2. 出鐵溫度下降,熔解速度不變 3. 出鐵溫度下降,熔解速度增加 4. 出鐵溫度不變,熔解速度增加。
答案:(1) 出鐵溫度上升,熔解速度降低
解析:化鐵爐中增加焦炭用量會提高焦鐵比,爐內燃燒放熱增多使火焰與鐵液溫度上升,出鐵溫度因而提高;但焦炭佔據爐內更多體積,單位時間可熔化之鐵料相對減少,故熔解速度降低。因此正確描述為「出鐵溫度上升,熔解速度降低」。
從距離金屬入口最遠的地方開始向入口處凝固的稱為 1. 漸近性 2. 縱向性 3. 允許性 4. 方向性凝固。
答案:(4) 方向性凝固
解析:方向性凝固是指鑄件從距離澆口(金屬入口)最遠、散熱條件最好的薄壁處開始凝固,依序向澆口方向推進,使澆口處最後凝固並得以補縮。這需透過澆口系統設計、冷鐵、隔熱層等工藝控制凝固順序,防止縮孔、縮鬆缺陷。
金屬液進入模穴前的入口稱為 1. 橫流道 2. 進模口 3. 澆口杯 4. 豎澆道。
答案:(2) 進模口
解析:澆注系統由澆口杯、豎澆道、橫流道、進模口(內澆口)依序組成。金屬液流經橫流道後,經進模口進入模穴,故「金屬液進入模穴前的入口」即為進模口。澆口杯為承接澆包金屬液之杯狀開口,豎澆道為垂直導流段,橫流道為水平分配段,均非進入模穴前之最後入口。
在正投影視圖中,選最能代表物件形狀的方向是 1. 俯視圖 2. 右側視圖 3. 背視圖 4. 前視圖。
答案:(4) 前視圖
鋁鑄件澆冒口切除,下列何者不適宜? 1. 帶鋸切割 2. 吹氧切割 3. 砂輪片磨切 4. 盤鋸切削。
答案:(2) 吹氧切割
解析:鋁熔點低(約660℃),宜以機械方式切除澆冒口,帶鋸、盤鋸切削或砂輪片磨切均適用。吹氧切割是利用鐵與氧劇烈氧化放熱以切斷金屬,適用於鋼鐵等高熔點材料;鋁極易氧化生成緻密氧化鋁且放熱不足以維持切割,故吹氧切割不適宜。
冒口設計可分明冒口與暗冒口,就冒口效率而言 1. 暗冒口優於明冒口 2. 無法比較 3. 明冒口優於暗冒口 4. 兩者相同。
答案:(1) 暗冒口優於明冒口
解析:暗冒口(又稱閉合冒口)以型砂或保溫套覆蓋,與大氣隔絕、散熱少、金屬液保持高溫時間長,補縮效率高;明冒口開口朝大氣,散熱快、溫度下降迅速,效率較差。故就冒口補縮效率而言,暗冒口優於明冒口。
下列何種熔劑不適用於熔銅? 1. 碎玻璃 2. 硼砂 3. 煤粉 4. 木炭粉。
答案:(3) 煤粉
解析:熔銅常用熔劑有硼砂(除氧化、造渣)、碎玻璃(形成保護性熔渣隔絕空氣)、木炭粉(還原並覆蓋防氧化)。煤粉主要作為濕型砂附加物,用以改善鑄件表面、防止黏砂與產生還原氣氛,並非銅熔煉用熔劑,故不適用於熔銅。
滿足客戶要求,做好品質保證的工作是 1. 全體員工 2. 總經理 3. 品管人員 4. 幹部的責任。
答案:(1) 全體員工
解析:品質保證強調「全員參與、全面品管」,從接單、設計、採購、製造到出貨與售後服務,每一環節都有人員會影響品質,因此滿足客戶要求是全體員工共同的責任。品管人員只負責檢驗與品質制度的規劃執行;總經理與幹部雖負督導成敗之責,卻無法獨力完成品質保證。唯有全員建立「下一製程就是客戶」的觀念,品質才能穩定。
白口鑄鐵比灰口鑄鐵之收縮率 1. 一樣 2. 小 3. 不一定 4. 大。
答案:(4) 大
解析:白口鑄鐵凝固時冷卻較快,石墨來不及析出,碳幾乎全以雪明碳體存在,凝固過程中沒有石墨化所產生的體積膨脹來補償收縮,因此線收縮與體收縮都比灰口鑄鐵明顯,收縮率較大。灰口鑄鐵因片狀石墨析出會撐開基體、抵消部分收縮,收縮率較小。兩者收縮率並不相同,造模縮尺須依材質分別設定。
樹脂砂常用的硬化觸媒是 1. 苦味酸 2. 硼酸 3. 磷酸 4. 硝酸溶液。
答案:(3) 磷酸
解析:自硬性樹脂砂(如呋喃樹脂砂)是將樹脂披覆於砂粒表面,加入酸性硬化觸媒後,使樹脂進行縮合反應而固化,常用者為磷酸。磷酸提供酸性環境,促使呋喃樹脂脫水交鏈,使砂模在常溫下逐漸硬化,可縮短造模時間並提高尺寸精度。硬化速度可用觸媒添加量調整,天氣熱時減量、天氣冷時增量的作法即由此而來。
一般石膏模常用於何種金屬之鑄造? 1. 合金鋼鑄件 2. 銅與鋁合金鑄件 3. 碳鋼鑄件 4. 鐵鑄件。
答案:(2) 銅與鋁合金鑄件
解析:石膏模是將石膏(半水石膏)加水調成漿料澆注成型,尺寸精度高、表面細緻,但石膏受熱至高温會分解出二氧化硫等氣體,導致模具崩壞與鑄疵,故僅適用於澆鑄溫度較低的銅合金、鋁合金等非鐵金屬。碳鋼、合金鋼及鐵鑄件的澆鑄溫度遠高於石膏的耐熱界限,須改用砂模或陶瓷模。
白鑄鐵質硬且脆是因其組織大都是由 1. 吐粒散體 2. 麻田散體 3. 史帝田體 4. 雪明碳體組成。
答案:(4) 雪明碳體組成
解析:白鑄鐵中的碳幾乎全部以雪明碳體(Fe₃C)形態存在,沒有游離石墨;雪明碳體硬度極高、幾乎沒有塑性,因此白鑄鐵質硬且脆、耐磨但不易切削。麻田散體、吐粒散體屬鋼鐵經熱處理後的組織,史帝田體為含磷共晶組織,均非白鑄鐵的主要構成,白鑄鐵硬脆的主因仍是雪明碳體。
主要肉厚為15 ~30 mm,F C 300 高強度鑄鐵,若以直徑30 mm毛胚試棒測試其抗拉強度應在 1. 25 2. 35 3. 30 4. 20 N / mm以上。
答案:(3) 30
解析:FC300 的「300」代表最小抗拉強度規格值 300 N/mm²,相當於 30 kgf/mm²(30×9.8≒294 N/mm²)。高強度鑄鐵依規定以直徑 30 mm 毛胚試棒測定抗拉強度,主要肉厚 15~30 mm 的 FC300 鑄件,其試棒抗拉強度須達 30 kgf/mm² 以上才符合規格,故選 30。20 與 25 都低於 FC300 的要求,不符此等級。
無固定合模梢之砂箱,為求合模精確,於造模時,至少應在砂箱上做幾個記號? 1. 3 個 2. 4 個 3. 1 個 4. 2 個。
答案:(1) 3 個
砂心無法平衡安置時,可使用何物幫助固定? 1. 木插梢 2. 砂心撐 3. 壓重塊 4. 黏土團。
答案:(2) 砂心撐
解析:砂心兩端無法同時落在砂模的砂心座上時,會因金屬浮力或自重而偏移,此時須使用砂心撐(chaplet)自砂模面伸入支持砂心,使砂心保持定位。砂心撐通常與鑄件同材質,澆鑄後會與金屬熔合,成為鑄件的一部分。木插梢、黏土團無法承受澆鑄高溫與浮力;壓重塊是壓住上砂箱防止抬箱,並非用來固定砂心。
灰口鑄鐵中,石墨以何種型態析出? 1. 片狀 2. 縮狀的石墨 3. 粒狀 4. 球狀。
答案:(1) 片狀
解析:灰口鑄鐵中的碳大部分以片狀石墨析出,斷口呈灰色,因此稱為灰口鑄鐵。凝固時石墨沿晶界長成薄片,使材料具有良好的減振性、耐磨性與切削加工性;但片狀石墨會割裂基材,降低抗拉強度與延展性。球狀石墨須在鐵液中加入鎂或鈰進行球化處理,屬於球墨鑄鐵;粒狀石墨則常見於白口鑄鐵經退火後的黑心可鍛鑄鐵。因此本題答案為片狀。
平台式噴洗機所使用的噴洗材料是 1. 鋼珠 2. 金鋼砂 3. 玻璃砂 4. 氧化鋁。
答案:(1) 鋼珠
解析:平台式噴洗機利用高速鋼珠衝擊鑄件表面,藉以清除附著的砂粒、氧化皮與毛邊;鋼珠硬度高且可循環回收使用,適合大量鑄件清理。金鋼砂、玻璃砂與氧化鋁主要用於噴砂加工或研磨,粒徑較細且容易破碎,並非平台式噴洗機循環使用的噴洗材料。因此本題選鋼珠。
優良鑄焦所含之灰份應 1. 愈多愈好 2. 愈少愈好 3. 30 %左右 4. 20 %左右。
答案:(2) 愈少愈好
解析:鑄焦的品質以固定碳高、灰份低、硫低為佳。灰份多表示不可燃礦物質多,會降低焦炭發熱量與固定碳比例;熔化時產生較多爐渣,妨礙通風與出鐵,並可能影響鐵液成分與溫度。因此優良鑄焦的灰份應愈少愈好,而不是固定為20%或30%。
鑄件相接處厚薄相差太大時,易發生 1. 縮裂 2. 強度增加 3. 硬度降低 4. 硬度增加。
答案:(1) 縮裂
解析:鑄件厚薄相差太大時,厚處熱容量大、冷卻較慢,薄處則先凝固;厚處最後凝固收縮時,會受到已凝固薄處的拘束,內部因而產生拉應力。當應力超過材料在高溫時的強度,就會在厚薄交界處形成縮裂,也就是熱裂。這種設計不會使強度增加,硬度也非主要影響。因此應以均勻壁厚、圓角與補縮設計來避免。
金屬材料被選為結構用材料,最主要考慮該金屬的何種特性 1. 延展性 2. 強度 3. 耐熱性 4. 硬度。
答案:(2) 強度
解析:結構用材料須長期承受載荷、彎矩與外力,設計時首先要求材料具有足夠的強度,包括降伏強度與抗拉強度,以確保構件安全而不破壞。延展性、硬度與耐熱性雖然也重要,但通常依使用環境再附加考慮,並非選用結構材料的最主要條件。因此本題最主要考慮強度。
氣油壓系統中,用來設定系統所需的壓力元件為 1. 減壓閥 2. 氣油壓缸 3. 減速閥 4. 洩放閥。
答案:(4) 洩放閥
解析:在氣油壓系統中,洩放閥(relief valve,亦稱溢流閥、安全閥)用於設定並限制系統最高工作壓力,當壓力超過設定值即開啟卸壓,以保護系統。選項1減壓閥係將支路壓力降至低於一次側之固定值,非設定全系統壓力;選項2氣油壓缸為執行元件,負責輸出直線運動與推力,不設定壓力;選項3減速閥(或節流閥)用以控制流量與速度,與壓力設定無關。故用以設定系統所需壓力者為洩放閥。
化鐵爐操作中吹入少量的氧氣 1. 可不必接種處理 2. 可增加M n 含量 3. 可減少爐壁浸蝕 4. 可加速出鐵並提升溫度。
答案:(4) 可加速出鐵並提升溫度
解析:化鐵爐風口吹入少量氧氣,可提高焦炭燃燒的氧濃度與燃燒效率,使爐內溫度上升、熔化速度加快,並改善出鐵順暢度,因此可加速出鐵並提升溫度。吹氧不會增加錳含量,也不能取代接種處理;接種是為了改善石墨組織與減少白口。因此本題選可加速出鐵並提升溫度。
下列何種模型製作砂模時需要用中心導桿? 1. 整體模 2. 旋刮板模 3. 搔刮板模 4. 骨架模。
答案:(2) 旋刮板模
解析:旋刮板模適用於迴轉體鑄件。製作砂模時,須先將中心導桿也就是心軸垂直固定於砂箱中央,再讓刮板繞導桿旋轉,逐層刮出所需的內腔形狀,因此中心導桿是定位與旋轉的基準。整體模靠上下砂箱對合,骨架模以骨架支撐,搔刮板模則以導板往復刮制,不以此中心導桿為主。
鑄造廠中易發生灼傷事故之場所為 1. 熔解場所 2. 砂模場所 3. 木型場所 4. 後處理場所。
答案:(1) 熔解場所
解析:熔解場所作業溫度極高,熔融金屬濺出、爐火輻射熱以及澆注作業皆極易導致灼傷事故,為鑄造廠最高風險區域。砂模、木型、後處理場所雖有機械傷害或粉塵危害,但灼傷風險相對較低。
F C 250 代表 1. 抗拉強度為25 N / mm 2. 含碳量為25 %之鑄鐵 3. 抗剪強度為25 N / mm 4. 含碳量為 2 . 5 %。
答案:(1) 抗拉強度為25 N / mm
解析:依據 CNS 標準(參考 ISO 185),灰口鑄鐵牌號以 FC 開頭後接最小抗拉強度數值(單位 N/mm² 或 MPa),FC250 即代表抗拉強度 ≥ 250 N/mm²(25 kgf/mm²)之灰口鑄鐵。選項 2、4 錯誤解讀碳含量;選項 3 為抗剪強度非標準定義。
灰口鑄鐵石墨化程度不受 1. 噴砂處理 2. 冷卻速度與斷面大小 3. 澆鑄溫度與脫模時間 4. 接種技術之影響。
答案:(1) 噴砂處理
解析:石墨化程度取決於鐵液成分、冷卻速度(斷面大小)、澆鑄溫度、脫模時間及接種處理等冶金因素。噴砂處理屬後處理表面清理工序,僅影響表面粗糙度與殘留應力,不改變內部石墨化冶金結構。
F C D 代表下列何種材質? 1. 白口鑄鐵 2. 灰口鑄鐵 3. 球狀石墨鑄鐵 4. 可鍛鑄鐵。
答案:(3) 球狀石墨鑄鐵
解析:依鑄鐵材質符號慣例,FC 為灰口鑄鐵(選項2),FCD 為球狀石墨鑄鐵(球墨鑄鐵,選項3),FCM 為可鍛鑄鐵(選項4),白口鑄鐵(選項1)並無 FCD 此符號。FCD 中「F」為鑄鐵(Ferritic cast iron)、「C」為鑄造、「D」為球狀(Ductile,即延性),表示以球化劑處理使石墨呈球狀,具高強度與韌性。故 FCD 代表球狀石墨鑄鐵。
下列何者是能量的單位? 1. 焦耳 2. 立方米 3. 牛頓 4. 公斤。
答案:(1) 焦耳
解析:能量(含功、熱)的國際單位為焦耳(J),定義為 1 牛頓的力作用使物體沿力的方向移動 1 公尺所作的功,即 1 J = 1 N·m。選項2立方米(m³)為體積單位;選項3牛頓(N)為力(或重量)的單位;選項4公斤(kg)為質量單位,日常雖也用於稱重,但本質上並非能量單位。因此四個選項中,僅焦耳屬於能量單位,其餘三者皆非能量單位。
鑄件品質是 1. 檢查出來的 2. 裝出來的 3. 自然達成的 4. 製造出來的。
答案:(4) 製造出來的
解析:品質管理核心觀念(QC 七大手法、ISO 9001 強調):品質是設計與製造過程中透過源頭管制、製程控制「製造」出來的,而非依靠事後檢查篩選、裝配或自然達成。預防勝於檢測為現代品質管理基本原則。
在脫蠟鑄造法,鑄件之表面與光滑度取決於 1. 澆鑄速度 2. 蠟模表面之光滑度 3. 脫蠟溫度 4. 殼模之淋砂粒度。
答案:(2) 蠟模表面之光滑度
解析:脫蠟鑄造(精密鑄造)以蠟模複製零件幾何形狀,陶瓷殼模再忠實複製蠟模表面。故鑄件表面光潔度主要取決於蠟模本身表面光滑度。澆鑄速度、脫蠟溫度、淋砂粒度影響缺陷與尺寸精度,但表面複製忠實度以蠟模為基準。
下列何者不可做為陶瓷殼模去殼方法? 1. 陶殼震碎機震碎 2. 滾筒機滾落 3. 氫氧化鈉浸泡 4. 高壓水槍噴洗。
答案:(2) 滾筒機滾落
大量生產形狀複雜的機械另件,最經濟的生產方法是 1. 焊接 2. 鑄造 3. 煆造 4. 冷作。
答案:(2) 鑄造
解析:鑄造是把熔融金屬澆入與零件形狀相同的模穴中,冷卻凝固後即可得到接近成品的形狀,因此形狀複雜的機械零件可一次成形,省去大量切削與接合工時,適合大量生產且單位成本低。焊接多用於板材或結構件接合,形狀複雜度受限且焊道品質需逐件控制;鍛造是利用塑性變形成形,較適合形狀簡單、受力大的零件;冷作則屬常溫塑性加工,難以做出複雜內腔。故最經濟者為鑄造。
下列何者屬於自硬性鑄模? 1. 濕砂模 2. 殼模 3. C O 砂模 4. 模造模法。
答案:(4) 模造模法
砂粒太粗時,鑄件易發生下列何種缺陷? 1. 表面粗糙 2. 氣孔 3. 燒結 4. 結砂。
答案:(1) 表面粗糙
解析:模砂粒度代表砂粒粗細,砂粒越粗,模面與熔融金屬接觸的間隙越大,鑄件表面越容易留下粗糙的砂粒痕跡,因此粗砂會造成表面粗糙缺陷。實務上,要求表面細緻的鑄件應選用較細的砂;但砂粒過細會使通氣性變差,氣體不易排出而容易產生氣孔。燒結、結砂則與模砂耐火度、黏結劑及澆注溫度等因素有關,並非單純因砂粒粗所致。
常用的砂心骨係以何種材料製成? 1. 鐵線 2. 木條 3. 竹條 4. 棉紗線。
答案:(1) 鐵線
解析:砂心骨(心骨)的作用是埋入砂心中,提供砂心抵抗熔融金屬浮力與澆注衝擊的骨架強度,避免砂心上浮、變形或斷裂。常用材料為鐵線,可依砂心形狀彎折成形,並在鑄造後留在鑄件內或於清砂時取出,取得容易、成本低且剛性足夠。木條、竹條在高溫金屬澆注時會燒失並產生氣體,棉紗線強度不足且易燒毀,均不適合作為砂心骨。
下列何者不是水平式離心鑄造法之優點 1. 不需要冒口 2. 不需要澆口 3. 鑄件表面粗糙 4. 鑄件組織細密。
答案:(3) 鑄件表面粗糙
解析:水平式離心鑄造是將金屬液澆入高速旋轉的圓筒形鑄模,靠離心力使金屬附著於模壁凝固。由於離心力本身提供充填壓力,可減少縮孔,故不需冒口,也不必設置傳統澆口系統,且外層組織受離心力壓實而細密,這些都是優點。相對地,內表面因自由凝固而較粗糙、尺寸精度較差、厚薄不易控制,屬缺點而非優點,故選「鑄件表面粗糙」。
造模機使用之模砂,其所含水分應為多少? 1. 1 ~2 % 2. 3 ~4 % 3. 7 ~8 % 4. 5 ~6 %。
答案:(2) 3 ~4 %
澆口比乃是下澆道與橫澆道與 1. 砂心頭 2. 進模口 3. 冒口 4. 鑄件截面積之比值。
答案:(2) 進模口
解析:澆口比(澆道比)是指澆注系統中各段通道截面積的比例,其表示順序為下澆道(豎澆道)截面積:橫澆道截面積:進模口(內澆口)截面積。常見比例例如 1:2:4 或 1:4:4,目的是使金屬液在澆注過程中保持充滿且流速逐段降低,讓雜質與氣體有機會浮起,並均勻平穩地進入模穴。砂心頭、冒口、鑄件截面積皆不屬於澆口比的組成,故選進模口。
CO 造模法之模砂,其黏結劑是添加 1. 樹脂 2. 矽酸鈉 3. 矽膠液 4. 火山黏土。
答案:(2) 矽酸鈉
解析:CO2 造模法是以矽酸鈉(俗稱水玻璃)作為模砂的黏結劑。造模完成後,將二氧化碳氣體吹入砂模,CO2 與矽酸鈉反應生成碳酸鈉與矽酸凝膠,使砂粒彼此黏結而快速硬化,得到強度良好的砂模。此法硬化時間短、砂模精度佳,適合中小件生產。樹脂是殼模或樹脂自硬性砂的黏結劑;矽膠液並非造模用黏結劑;火山黏土屬天然黏土類,與 CO2 化學硬化機制無關。
前爐之功用是 1. 使鐵液成份均勻 2. 儲積鐵水 3. 熔煉鐵水 4. 對鐵液作中間處理。
答案:(3) 熔煉鐵水
CO 砂模所使用的硬化劑為 1. CO 2. 水玻璃 3. 木節黏土 4. 火山黏土。
答案:(1) CO
解析:CO2法(水玻璃砂)以矽酸鈉水溶液(水玻璃)作為黏結劑;造模後吹入CO2氣體,使水玻璃脫水生成矽膠而硬化,因此硬化劑就是CO2,選1。水玻璃是黏結劑,不是硬化劑;木節黏土與火山黏土屬於黏土濕模砂的黏結材料,靠水分與搗實成形,不與CO2起化學反應。