第1題
最容易作成份控制的熔解爐是 1. 化鐵爐 2. 平爐 3. 電弧爐 4. 感應電爐。
答案:(4) 感應電爐
解析:感應電爐(感應爐)以電磁感應加熱,無燃料燃燒雜質混入,爐內溫度均勻、攪拌效果好,易精確控制合金成分與溫度,適合優質鑄鐵、鋼鐵熔化。化鐵爐(杯狀爐)受焦炭、熱風影響成分波動大;平爐(敞口爐)已淘汰;電弧爐電極消耗、氧化損失大,成分控制較感應爐困難。
民國98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。
最容易作成份控制的熔解爐是 1. 化鐵爐 2. 平爐 3. 電弧爐 4. 感應電爐。
答案:(4) 感應電爐
解析:感應電爐(感應爐)以電磁感應加熱,無燃料燃燒雜質混入,爐內溫度均勻、攪拌效果好,易精確控制合金成分與溫度,適合優質鑄鐵、鋼鐵熔化。化鐵爐(杯狀爐)受焦炭、熱風影響成分波動大;平爐(敞口爐)已淘汰;電弧爐電極消耗、氧化損失大,成分控制較感應爐困難。
熱處理中,下列何者屬硬化處理? 1. 回火 2. 淬火 3. 退火 4. 正常化。
答案:(2) 淬火
解析:硬化處理主要指淬火:將鋼加熱到沃斯田鐵化溫度後急速冷卻,使組織轉變為麻田散鐵,硬度與強度大幅提高。回火通常接在淬火後進行,用以降低脆性、調整韌性;退火的目的為軟化、消除內應力;正常化則可細化晶粒並改善組織均勻性。
同一鑄件中,下列何者凝固速率較快? 1. 內凹角 2. 外凸角 3. 肉厚處 4. 不一定。
答案:(2) 外凸角
解析:凝固速率與「表面積/體積比」及散熱條件有關,比值愈大者冷卻愈快。外凸角(鑄件外角,如方塊外緣)周圍金屬少、散熱面相對大,熱易散失,凝固最快;內凹角(內角)鄰近金屬多、熱易聚集,易成熱節而凝固慢;肉厚處體積大、蓄熱多,凝固最慢。故同一鑄件中以外凸角凝固速率最快。選 2。
球狀瀝青使用鑄模做為 1. 增加硬度 2. 崩散劑 3. 黏結劑 4. 增加流動性。
答案:(2) 崩散劑
工作倫理中,使群體的力量能夠調和一致,要確定這些力量的行使合乎時宜,並且質量上都 完全正確,這是 1. 協調工作 2. 領導工作 3. 控制工作 4. 分工工作。
答案:(1) 協調工作
解析:在管理學中,費堯(Fayol)把管理功能分為規劃、組織、指揮、協調與控制。協調工作的定義,正是使群體中各部門與成員的力量調和一致,並確定這些力量的行使合乎時宜,質量與數量都正確,避免重複與衝突。領導工作偏重於指揮、激勵與帶動部屬;控制工作著重於設定標準、衡量實際績效並矯正偏差;分工工作則是把整體工作依性質劃分給個人或單位。題幹強調「力量調和一致」,與協調的定義完全吻合。
研磨鑄件除了帶耳塞、口罩外,還需佩帶 1. 安全眼鏡 2. 防火衣 3. 防毒面具 4. 手套。
答案:(1) 安全眼鏡
解析:研磨鑄件時砂輪高速旋轉,會產生飛濺的金屬碎屑、砂粒與火花,極易傷及眼睛,因此除耳塞(防噪音)、口罩(防吸入粉塵)外,必須佩戴安全眼鏡或護目鏡保護眼睛。防火衣非一般研磨必備防護;防毒面具所防毒物已由口罩(防粉塵)涵蓋,且研磨主要危害為粉塵而非毒氣;手套在旋轉砂輪作業下反有被勾捲之危險,不宜配戴。故選 1。
下列何者不是精密鑄造法中之脫蠟作業方式? 1. 高壓蒸氣 2. 以水煮蠟 3. 微波脫蠟 4. 使用高壓空氣。
答案:(4) 使用高壓空氣
解析:精密鑄造(脫蠟法/熔模鑄造)的脫蠟作業係將蠟模自陶殼中移除,常見方式有熱水脫蠟(即以水煮蠟)、高壓蒸氣脫蠟(蒸氣釜,使蠟熔融流出)以及微波脫蠟等,皆利用熱能使蠟熔化排出。使用高壓空氣僅為氣體吹送,無法使蠟受熱熔融,不能達成脫蠟目的,故非脫蠟作業方式。因此選 4。
滿足客戶要求,做好品質保證的工作是 1. 總經理 2. 幹部 3. 全體員工 4. 品管人員的責任。
答案:(3) 全體員工
解析:品質保證的核心觀念是「全員品管」,從業務接單、設計、熔煉、造模、澆鑄到檢驗與售後服務,每一個環節都會影響最終品質,因此滿足客戶要求並非單一職位或少數幹部的責任。總經理負責品質政策的制定與資源投入,幹部負責督導執行,品管人員負責檢驗與數據分析,三者都是體系中的一環,但都只是全體員工的一部分。只有全體員工在各自岗位上落實作業標準、自主檢查與持續改善,品質保證制度才能運作,所以正確答案為全體員工。
造模品質管理不需做何種檢測? 1. 砂模硬度 2. 水份 3. 抗壓強度 4. 抗拉強度。
答案:(4) 抗拉強度
解析:造模用砂模的品質管理檢測項目,主要圍繞模砂本身的性質,包括砂模硬度(判斷搗實是否均勻、有無鬆軟)、水分(影響強度與透氣性)、抗壓強度(濕壓強度、乾壓強度,確保砂模能承受搬運與澆鑄壓力),以及透氣性、粒度分布等。抗拉強度則是評估金屬材料或鑄件機械性質的試驗項目,屬於鑄件成品或試棒檢測,並非造模階段砂模的管制項目,因此不需要在造模品質管理中進行,正確答案為抗拉強度。
增進鑄鐵流動性最有效的元素是 1. 鉻 2. 錳 3. 磷 4. 硫。
答案:(3) 磷
解析:磷在鑄鐵中會形成低熔點的磷共晶,使鐵液在較低溫度仍能保持流動,因此是增進鑄鐵流動性最有效的元素,常用於薄壁或形狀複雜鑄件;但磷含量過高會產生磷共晶網狀組織,使鑄件脆化,需控制在上限內。鉻會提高熔點與碳化物生成傾向,使流動性變差;錳主要用於脫硫、控制石墨化與安定波來鐵,對流動性幫助有限;硫會與錳形成硫化物並增加鐵液黏度,反而降低流動性。故選磷。
可以減少鑄模空隙的添加物 1. 木屑 2. 糊精 3. 矽砂粉 4. 殼皮。
答案:(3) 矽砂粉
解析:鑄模砂粒之間存在空隙,加入細度較高的矽砂粉可填補砂粒間隙,降低鑄模表面孔隙,減少金屬液滲入,使鑄件表面較緻密平整。木屑在砂模中燃燒後會留下孔洞,主要用於增加通氣性,並非減少空隙;糊精則主要作為黏結劑,增進砂模強度。因此選矽砂粉。
為防止鑄件銳角損傷時,應使用何種噴洗機噴洗? 1. 滾筒式 2. 平台式 3. 六角式 4. 環帶式。
答案:(2) 平台式
解析:噴洗(珠擊)設備的選擇要考慮鑄件在處理過程中是否會互相碰撞或翻滾。滾筒式、六角式與環帶式都是讓鑄件在筒內或帶上翻滾、相互撞擊來去除砂粒與氧化皮,尖銳稜角容易因碰撞而缺角損傷。平台式噴洗機是將鑄件固定或平放在迴轉平台上,由噴射葉輪投射鋼珠清潔,鑄件本身不翻滾、彼此不碰撞,可有效保護銳角與薄壁部位,因此為防止銳角損傷應選用平台式噴洗機,正確答案為平台式。
脫蠟鑄造的第一層陶漿是矽膠液與何種耐火材料的混合? 1. 石膏 2. 鋯粉 3. 水蠟 4. 石墨。
答案:(2) 鋯粉
解析:脫蠟鑄造(包模鑄造)的面層漿料通常以矽膠液(膠體二氧化矽)為黏結劑,混合細度高的鋯粉作為耐火材料,塗覆於蠟模表面,乾燥後形成光滑、耐火的面層,再逐層背砂。石膏主要用於石膏模鑄造;水蠟是製作蠟模的材料;石墨多作塗料或添加劑,並非第一層陶漿的主耐火粉料。
下列那種鑄造法,模砂須加熱成型? 1. 殼模造模 2. C O 造模 3. 機械中板造模 4. 表面乾砂模。
答案:(1) 殼模造模
解析:殼模造模法(shell molding)又稱熱硬化模法,其金屬模板須預熱至約200~300℃,再將覆有熱固性樹脂之模砂吹附其上,樹脂受熱硬化而在模板表面形成薄殼,冷卻後取出即為殼模,故模砂是經加熱成型。CO2造模是利用二氧化碳使水玻璃硬化,不須加熱;機械中板造模為濕砂機械造模;表面乾砂模僅在澆注前將砂模表面烘乾,均非藉加熱使模砂成型。
D I S A 造模設備是 1. 橫式無砂箱 2. 橫式有砂箱 3. 立式無砂箱 4. 立式有砂箱自動造模設備。
答案:(3) 立式無砂箱
解析:DISA 造模機是丹麥發展出的自動造模系統,其最大特徵是「立式」且「無砂箱」:上下砂模以垂直方向同時壓實成型,成型後的砂模以直立狀態由機器推出,再經由同步輸送帶與澆鑄台完成澆鑄,過程中不使用傳統砂箱,故稱為立式無砂箱自動造模設備。其優點是佔地面積小、生產速度快、砂模精度高且無需砂箱循環系統。橫式有砂箱或橫式無砂箱屬於其他型式造模機,與 DISA 的立式構造不同,故選立式無砂箱。
壓鑄模具之鑄件頂出銷不可設置在鑄件 1. 較厚處 2. 平均分佈 3. 非重要部位 4. 重要部位。
答案:(4) 重要部位
解析:壓鑄件的頂出銷是脫模時直接施加推力於鑄件的部位,會在鑄件表面留下頂出痕跡,甚至造成局部凹陷或變形,因此頂出銷的位置必須避開鑄件的重要部位,例如外觀面、加工基準面、密封面、裝配配合面等,以免影響尺寸精度與外觀品質。實務上頂出銷應盡量設置在較厚處,因厚斷面冷卻較慢、收縮較大,頂出時較不易變形;同時須平均分布,使頂出力平衡,避免鑄件翹曲或頂裂;並設於非重要部位。故不可設置在重要部位。
低週波電爐使用電石做為造渣劑,應在熔解的 1. 初期 2. 末期 3. 中期 4. 隨時加入為宜。
答案:(2) 末期
鋁矽合金通常用 1. 鈉 2. 鈣 3. 銅 4. 鎂處理法來增加其機械性質。
答案:(1) 鈉
解析:鋁矽合金在接近共晶成分時,共晶矽常呈粗大片狀或針狀,使材料脆性增加、機械性質不佳。實務上加入少量鈉(或鈉鹽類變質劑)進行變質處理,可使共晶矽由粗片狀轉變為細小纖維狀或粒狀,細化組織、減少應力集中,因而提高抗拉強度與延性。鈣、銅、鎂雖可作為合金元素或微量添加,但並非鋁矽合金常用的變質處理元素,其中銅、鎂主要用於合金強化與熱處理,故本題選鈉。
消除過冷,同時減小了楔值,其使用接種劑通常含有 1. 氟 2. 矽 3. 鈉 4. 鋅。
答案:(2) 矽
解析:接種處理的目的在於增加石墨核心、消除過冷現象,避免鑄件產生白口或冷激組織,同時使石墨細化均勻、減小楔值(楔形試片白口深度所代表的過冷傾向)。常用的接種劑以含矽的鐵矽合金為主,例如 75% 矽鐵,接種後可提高鐵液中有效矽含量與矽酸鹽核心數量,促進石墨析出並降低過冷度。氟雖見於部分含氟接種劑以協助溶解氧化物,鈉、鋅並非主要接種元素,故通常含有矽,正確答案為矽。
氣油壓系統中,用來設定系統所需的壓力元件為 1. 氣油壓缸 2. 洩放閥 3. 減壓閥 4. 減速閥。
答案:(2) 洩放閥
解析:洩放閥又稱安全閥或溢流閥,可藉彈簧預先設定開啟壓力;當系統壓力達到設定值時,閥門開啟將油或氣洩放,使系統壓力維持在設定上限,因此用來設定系統所需壓力。氣油壓缸是執行元件,負責產生直線運動;減壓閥是降低支路或下游壓力;減速閥主要控制流量與速度。因此答案為洩放閥。
下列何種模型沒有拔模斜度? 1. 木模 2. 保利龍模 3. 中板模 4. 金屬模。
答案:(2) 保利龍模
解析:保利龍模屬於消失模法,澆鑄時模型受熱氣化並被金屬取代,不需要把模型從砂模中拔出,因此不必製作拔模斜度。木模、金屬模及中板模在造模後都須自砂模取出,若無斜度容易擦傷砂模或造成脫模困難,所以通常設有拔模斜度。
射蠟機射製蠟型時不必注意 1. 蠟溫度 2. 射蠟壓力 3. 開模時間 4. 金屬液溫度。
答案:(4) 金屬液溫度
解析:射蠟機是脫蠟鑄造(投資鑄造)製程中製作蠟型的設備,操作時必須注意蠟液溫度(影響流動性與收縮)、射蠟壓力(影響蠟型填充是否飽滿、有無氣孔或毛邊)、以及開模時間或保壓冷卻時間(蠟型尚未凝固即開模會變形,過久則脫模困難),另外也需注意射嘴溫度與模具溫度。金屬液溫度是後段澆鑄金屬時的參數,此時蠟型早已脫除,與射蠟作業無關,故射製蠟型時不必注意金屬液溫度,正確答案為金屬液溫度。
砂模製作中,下列何者應具較佳之耐熱與透氣性? 1. 面砂 2. 襯砂 3. 舊砂 4. 背砂。
答案:(1) 面砂
解析:面砂直接接觸高溫熔融金屬,因此必須具備較高的耐火度(耐熱性),以免被燒結或熔蝕而產生夾砂;同時面砂位於模穴表面,澆注時產生的氣體要能迅速排出,故透氣性也要好。實務上會選用新砂或較潔淨的砂,並控制黏結劑比例來兼顧強度與透氣性。襯砂與背砂位於模穴外圍,主要功能是支撐砂模、節省成本,通常使用回收舊砂,耐熱與透氣要求較低。舊砂歷經高溫後部分砂粒已碎裂、細粉增加,透氣性反而下降,不能當作要求耐熱與透氣的面砂使用。
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. 20 2. 25 3. 30 4. 35 N / mm以上。
答案:(3) 30
解析:依 CNS 462(FC 類鑄鐵)與 JIS G 5501 規範,FC300 之抗拉強度測試以直徑 30 mm 獨立鑄造試棒為基準,規定值 ≥ 300 N/mm²(即 30 kgf/mm²)。選項中 30 N/mm² 係換算為 kgf/mm² 後之數值(300 N/mm² ≈ 30.6 kgf/mm²),故選 30。選項1、2、4 均不符合標準規定值。
鑄鐵用生鐵的類別主要以含 1. C 與S i 2. M n 3. P 4. S 量來分。
答案:(1) C 與S i
解析:鑄鐵用生鐵(pig iron)分級主要依碳(C)與矽(Si)含量判定,因為這兩項元素共同決定鐵水的凝固特性與石墨化程度;碳當量(CE=C%+Si%/3)愈高,石墨化傾向愈強、熔點愈低、流動性愈好,適合鑄造薄件。實務上低碳低矽的生鐵偏白口化,高碳高矽則偏灰口化,因此選購時以 C、Si 為主要分類依據。錳(Mn)主要用於脫硫、抑制石墨化;磷(P)影響流動性並易造成冷脆;硫(S)為有害元素會造成熱脆,三者雖須管制,但並非生鐵分類的主軸。
在澆口系統中,澆鑄速度由何者控制? 1. 澆口箱 2. 澆口上部 3. 澆口中部 4. 澆口最小斷面處。
答案:(4) 澆口最小斷面處
解析:澆口系統中,澆鑄速度由澆道的最小斷面(節流口,choke)所控制,因液態金屬流經該處時流速最高、流量受到限制,如同管路的節流閥,整組澆口系統的流量即由此斷面面積決定。依連續性方程式 Q=A×V,在相同液頭下,最小斷面 A 愈小,單位時間通過的流量 Q 愈少,澆鑄時間就愈長。因此設計時常把節流口設在直澆口底部或橫澆道,再往上放大斷面積,形成加壓式澆口系統,使澆道保持充滿並減少捲氣與氧化。澆口箱、澆口上部與中部只是結構或通道位置,並不決定流量。
下列的缺陷,何者與鑄砂之熱膨脹無關? 1. 針孔 2. 鼠尾痕 3. 膨脹結疤 4. 上模剝。
答案:(1) 針孔
解析:針孔是氣孔缺陷,成因是砂模或鐵水中的氣體(水分、黏結劑分解氣、溶解氫氣等)在凝固前無法排出而殘留,屬於氣體來源問題,與鑄砂受熱膨脹無直接關係。鼠尾痕、膨脹結疤與上模剝落則都是砂模表面受熱膨脹後鼓起、剝離或裂開所造成的膨脹類缺陷:砂模表層受熱急遽膨脹,若砂粒間結合強度不足或退讓性差,表層就會拱起形成鼠尾痕,嚴重時剝落則成結疤或上模剝。改善方式是提高砂的退讓性、控制水分與細粉含量、降低澆注溫度。
鋁合金熔解與下列何者無關? 1. 需除氣 2. 晶粒細化 3. 調質處理 4. 球化處理。
答案:(4) 球化處理
解析:球化處理是球墨鑄鐵的關鍵製程,加入鎂或鈰等球化劑使石墨結成球狀,並不屬於鋁合金熔解處理。鋁合金熔解時常需除氣(除去氫氣以防氣孔)、晶粒細化(加入鈦、硼等)以及調質/變質處理(改善共晶矽形態與機械性質)。因此與鋁合金熔解無關者為球化處理,答案4。
下列何種模型製作砂模時需要用中心導桿? 1. 旋刮板模 2. 搔刮板模 3. 骨架模 4. 整體模。
答案:(1) 旋刮板模
解析:旋刮板模(又稱迴轉刮板模)適用於圓柱形、鐘形等迴轉體鑄件,製作砂模時需在砂箱中央豎立一根中心導桿(主軸),再將刮板套在導桿上繞軸迴轉刮出模穴,因此導桿是成形精度的基準,不可省略。搔刮板模則是沿導軌或靠模直線刮動,用於斷面一致之長件,不需中心導桿;骨架模以木骨架加填充料構成複雜曲面,靠骨架定位;整體模為一體成形之模型,直接埋入砂中翻模,三者都不需要中心導桿。
砂心骨之主要功能在於 1. 增加通氣 2. 減少用砂 3. 製作方便 4. 強化砂心。
答案:(4) 強化砂心
解析:砂心(型芯)用於形成鑄件內孔或凹陷,常細長、懸空,本身強度不足易斷裂變形。砂心骨(core rod/arbor)多以鐵絲、鐵條埋入砂心內部,作用如同鋼筋,主要功能是強化砂心、提高其抗彎與搬運強度。它並非用來通氣(另有通氣孔)、減少用砂或方便製作,故以強化砂心為其主要功能。
高溫作業環境中,人體必須注意補充 1. 鹽份 2. 水份 3. 糖份 4. 鹽份和水份。
答案:(4) 鹽份和水份
解析:高溫作業環境下,人體藉由大量出汗散熱,汗液中除水分外還含有氯化鈉等電解質,因此只補充水分會稀釋體內電解質,可能引起肌肉痙攣(熱痙攣)、噁心、疲倦等症狀,嚴重時甚至發生低血鈉。正確作法是小量多次補充含鹽飲料或運動飲料,同時補充水分與鹽分,並注意休息、降溫與通風。糖份雖可提供部分能量,但高糖飲料滲透壓高,反而延緩水分吸收,並非高溫作業的首要補充項目,故單獨選鹽份或水份都不完整。
化鐵爐作業中,下列那一區域不屬於底碳層? 1. 氧化帶 2. 還原帶 3. 預熱帶 4. 熔解帶。
答案:(3) 預熱帶
解析:化鐵爐(冲天爐)爐內依高度可分為預熱帶、熔解帶、還原帶與氧化帶。底碳層(焦炭床)是指爐底往上、風嘴附近及其上方由熾熱焦炭堆積而成的區域,氧化帶位於風嘴口附近,焦炭燃燒生成二氧化碳並放出大量熱;還原帶在其上方,二氧化碳被熾熱焦炭還原成一氧化碳;熔解帶則是爐料受熱熔化所在,皆屬底碳層的作用範圍。預熱帶位於最上層,爐料在此僅受上升熱氣預熱、尚未熔化,不屬於底碳層,故選預熱帶。
生產鑄鐵用設備費最低的熔解爐是 1. 感應爐 2. 化鐵爐 3. 反射爐 4. 電弧爐。
答案:(2) 化鐵爐
解析:化鐵爐(冲天爐)構造簡單,主要由爐殼、耐火襯、風嘴與送風系統組成,不需昂貴的電源設備、感應線圈或電極,因此設備費最低、單位熔解成本也較低,適合大量生產一般灰口鑄鐵。感應爐需高功率電源與冷卻系統,電弧爐需變壓器、電極與龐大電力,反射爐雖以火焰反射加熱但熱效率低、爐體龐大,三者設備投資都遠高於化鐵爐。惟化鐵爐成分控制較粗、污染與排放較難管理,故精密鑄鐵或球墨鑄鐵仍多採用感應爐。
殼模法之透氣性比濕模法 1. 好 2. 差 3. 一樣 4. 不一定。
答案:(1) 好
鑄件相接處厚薄相差太大時,易發生 1. 縮裂 2. 硬度增加 3. 硬度降低 4. 強度增加。
答案:(1) 縮裂
解析:鑄件厚薄相差過大時,厚處冷卻慢、薄處冷卻快,凝固收縮過程中因收縮不均產生熱應力與收縮應力,易在交接處形成縮裂(熱裂)。同時厚薄差大會造成縮孔集中於厚熱節處。選項2硬度增加、3硬度降低、4強度增加,均非厚薄不均直接造成的主要問題;硬度與冷速、材質有關,但厚薄差大的核心缺陷是收縮應力導致的縮裂,故選1。
多支進模口應 1. 集中 2. 平均分散 3. 散置 4. 任意設計以避免局部的熱量集中。
答案:(2) 平均分散
解析:多支進模口(澆口)設計應平均分散,使熔融金屬能同時、均勻地充滿鑄模各部位,避免金屬液匯流處局部過熱與熱節集中,減少縮孔、冷隔等缺陷。若進模口集中(選項1)會造成局部熱量集中;散置(選項3)或任意設計(選項4)缺乏均勻性與對稱性,仍可能產生流動不均與溫度分佈不良。平均分散配合對稱佈置可平衡模內溫度,提升鑄件品質,故選2。
優良鑄焦所含之灰份應 1. 20 %左右 2. 30 %左右 3. 愈多愈好 4. 愈少愈好。
答案:(4) 愈少愈好
解析:鑄焦(鑄造用焦炭)之品質以固定碳高、灰份低為佳。灰份為不可燃之無機雜質,含量過高會降低發熱量、增加熔渣量,並影響鐵水溫度與純淨度,對熔煉不利。故優良鑄焦之灰份應愈少愈好,而非20%、30%或愈多愈好。一般鑄焦灰份要求偏低,方利於穩定熔煉。
濕砂模內裝設冷鐵時,為了防止冷鐵表面濕氣的附著,故得先塗一層薄薄的 1. 石墨粉 2. 油 3. 離型粉 4. 矽膠液。
答案:(2) 油
下列何者用來檢驗鑄件內部情形? 1. X 光 2. 硬度計 3. 磁粉探傷法 4. 染色探傷法。
答案:(1) X 光
解析:X 光(射線)檢查具穿透性,可顯示鑄件內部的縮孔、氣孔、夾渣與內部裂紋,是檢驗內部缺陷的主要方法。硬度計只能測量表面或局部硬度,無法看出內部情形;磁粉探傷僅適用於鐵磁性材料,且主要顯示表面及近表面裂紋;染色探傷(液滲檢驗)也僅能檢出表面開口的缺陷。三者皆不適合檢查鑄件內部。
鑄件的拉伸試驗是屬於 1. 缺陷檢查 2. 成份分析 3. 機械性質檢驗 4. 金相組織檢查。
答案:(3) 機械性質檢驗
解析:拉伸試驗(tensile test)測定鑄件之抗拉強度、降伏強度、伸長率等,屬於機械性質檢驗,用以評估材料承受外力時的力學行為。選項1缺陷檢查如X光、超音波測內部缺陷;選項2成分分析如光譜、化學分析測定元素含量;選項4金相組織檢查以顯微鏡觀察顯微組織。拉伸試驗衡量力學性能,並非檢查缺陷、分析成分或觀察組織,故選3。
鑄鐵件採用濕模法之鑄造收縮性較乾模法為 1. 略大 2. 略小 3. 相同 4. 不一定。
答案:(1) 略大
解析:濕模法砂模較軟且具有可讓性(collapsibility),金屬凝固收縮時模壁易隨之微量退讓,鑄件可較自由收縮,故鑄造收縮性(線收縮)較乾模法略大。乾模法經烘乾硬化,模壁剛性高、阻力大,限制鑄件收縮,收縮性反而略小。因此相同鑄鐵件,濕模法收縮率大於乾模法,製作模型時收縮餘量須據此調整,故選1略大。
水玻璃砂之黏結劑是 1. 黏土 2. 糖蜜 3. 矽酸鈣 4. 矽酸鈉。
答案:(4) 矽酸鈉
解析:水玻璃砂(CO2硬化砂)以矽酸鈉(Na2SiO3,俗稱水玻璃)為黏結劑,通入CO2後矽酸鈉膠凝硬化,使砂型強度提升。選項1黏土為濕砂模之黏結劑;選項2糖蜜為有機黏結劑之一;選項3矽酸鈣非水玻璃砂之黏結劑。水玻璃即矽酸鈉水溶液,故水玻璃砂之黏結劑為矽酸鈉,選4。
何種砂的抗壓強度較佳? 1. 天然砂 2. 合成砂 3. 河砂 4. 分離砂。
答案:(2) 合成砂
解析:合成砂係以潔淨矽砂為主,依需求定量添加黏土(如膨潤土)與水分等,成分均一、可控,配製後砂粒間結合穩定,抗壓強度與透氣性均優於天然砂。天然砂(含河砂)含天然黏土與雜質,強度不均且一般較低;分離砂為再生處理砂,性質視回收狀況而定。故論抗壓強度以合成砂較佳,選2。
純鐵的熔點是 1. 1149 °C 2. 1359 °C 3. 1539 °C 4. 1459 °C。
答案:(3) 1539 °C
解析:純鐵的熔點為 1539 °C,這是鑄造與煉鋼最基本的溫度參考點;鐵碳合金的熔點會隨含碳量增加而下降,例如共晶成分的鑄鐵約在 1150 °C 左右即可熔解,因此純鐵反而是鐵碳系統中熔點最高的一端。實務上熔解純鐵或低碳鋼時,爐溫必須提高到 1600 °C 以上才有足夠的過熱度。選項中另有接近銅(約 1083 °C)、鋁(約 660 °C)等低熔點金屬的數值,若誤記成這些金屬的熔點就會答錯。
測定表面硬化鋼的表層硬度時,必須使用 1. H B 2. H R 3. H V 4. H S 。
答案:(3) H V
下列何種熔劑不適用於熔銅? 1. 木炭粉 2. 硼砂 3. 煤粉 4. 碎玻璃。
答案:(3) 煤粉
解析:熔銅時常用的熔劑與覆蓋劑包括硼砂、碎玻璃(矽砂類)及木炭粉:硼砂與碎玻璃可造渣、吸附氧化物並隔絕空氣,木炭粉則在液面形成還原性覆蓋層,防止銅液氧化吸氣。煤粉含有硫分,高溫下硫會進入銅液造成「熱脆」,使鑄件產生裂紋,且燃燒時產生大量氣體易造成氣孔,所以不適用於熔銅。煤粉一般是濕模砂的添加劑,用於改善鑄鐵件的表面品質。
週波爐是金屬材料與線圈產生何種效應熔解金屬? 1. 邊際效應 2. 冷激效應 3. 集膚效應 4. 電擊效應。
答案:(3) 集膚效應
解析:週波爐(感應電爐)的原理是電磁感應:線圈通以交流電產生交變磁場,使爐內金屬爐料感應出渦流,渦流在金屬自身電阻上產生焦耳熱而熔解金屬。由於交流電的頻率越高,電流越集中在導體表面,此現象稱為集膚效應(skin effect),因此爐料表層先被加熱,再靠熱傳導與電磁攪拌使整體升溫,電磁力同時也造成湯面攪拌的效果。其餘選項都不是電磁感應加熱的物理現象名稱。
鑄模澆鑄中洩漏,下列何者不是造成澆鑄過程中金屬液外流的原因? 1. 上下模未夾緊或壓重不足 2. 合模面不平順及澆鑄溫度太高 3. 模邊鑄砂厚度太少,鑄砂強度不足 4. 冒口太小及澆鑄時間太長。
答案:(4) 冒口太小及澆鑄時間太長
解析:澆鑄時金屬液外流(漏湯、跑火)的根本原因是熔液在鑄模內獲得可逃逸的通路或分模面撐開:上下模未夾緊或壓重不足,熔液壓力會頂開鑄模;合模面不平順加上澆鑄溫度太高,熔液流動性與靜壓力增加,容易由縫隙滲出;模邊鑄砂厚度太少、強度不足則會脹模開裂。冒口太小主要影響補縮與縮孔,澆鑄時間太長影響的是溫度分布與沖砂,兩者並非造成漏液的原因。
鉛的熔點是 1. 232 °C 2. 327 °C 3. 409 °C 4. 660 °C。
答案:(2) 327 °C
解析:鉛的熔點為 327 °C,屬於低熔點重金屬,常用於軸承合金(巴氏合金)、鉛錫銲料與鑄造配重件,熔解容易、過熱度不需太高。選項中的 232 °C 是錫的熔點,660 °C 是鋁的熔點,都是鑄造現場常見的金屬熔點數值,容易與鉛混淆。鉛的另一個特點是密度大(約 11.3 g/cm³)、流動性好,但蒸氣有毒,熔解與澆鑄時須注意通風與防護。
下列何種鑄件,熱處理須費時很長? 1. 可鍛鑄鐵 2. 高錳鋼 3. 不銹鋼 4. 強軔鑄鐵。
答案:(1) 可鍛鑄鐵
解析:可鍛鑄鐵是先鑄成白口鑄鐵,再以長時間的石墨化退火使雪明碳體分解成糰絮狀石墨,通常分為第一階段(約 900~950 °C 高溫分解)與第二階段(約 700~750 °C 常溫區分解)兩段,爐內升溫、保溫與冷卻合計往往需要數十小時,是耗時最長的熱處理之一。高錳鋼、不銹鋼多為固溶化或淬火回火處理,強韌鑄鐵則以短時間退火或波來鐵化處理為主,時間都遠短於可鍛鑄鐵。
標準透氣度是於空氣壓力為10 g / c m ,量測多少空氣通過鑄砂試片所須的時間? 1. 1000 c m 2. 2000 c m 3. 3000 c m 4. 4000 c m 。
答案:(2) 2000 c m
解析:標準透氣度試驗是在壓力 10 g/cm²(約 980 Pa)下,量測 2000 cm³ 空氣通過標準鑄砂試片(直徑 50 mm、高 50 mm)所需的時間,再換算成透氣度數值。其關係可寫成 P=V/(A×t),其中 V=2000 cm³、試片截面積 A=π×2.5²≈19.6 cm²、t 為秒數,因此時間越短代表砂粒間空隙越大、透氣度越高。若把體積記成其他數值,換算出來的透氣度就會偏離標準,故本題須選 2000 cm³。
區分鑄鋼與鑄鐵所依據之成分是 1. C 2. S i 3. M n 4. P 。
答案:(1) C
解析:鑄鋼與鑄鐵皆以鐵為基,主要差異在含碳量。依材料學定義,含碳量低於2.11%(約2.0%)者為鋼,高於此值並含較多矽、錳等者為鑄鐵(如灰口鑄鐵含碳2.5~4.0%)。故區分兩者所依據之最主要成分為碳(C)。矽影響石墨化、錳用於脫氧、磷為有害雜質,均非區分之依據。
下列何種耐火材料最適合使用於高週波爐熔解鑄鋼? 1. S i O 2. M n O 3. M g O 4. F e O 。
答案:(3) M g O
解析:高週波感應爐熔解鑄鋼時,鋼液溫度高,且熔渣多呈鹼性,爐襯必須選用耐高溫又耐鹼性渣侵蝕的鹼性耐火材料。MgO(鎂砂)熔點高、抗鹼性渣能力佳,是感應爐熔鋼常用的爐襯材料。SiO₂ 屬酸性耐火材料,遇鹼性鋼渣易被侵蝕;MnO 與 FeO 為金屬氧化物,並非適合作爐襯的耐火材,且在高溫下易與爐襯反應。因此就耐熱性與抗渣性而言,MgO 最適合。
前爐之功用是 1. 使鐵液成份均勻 2. 儲積鐵水 3. 對鐵液作中間處理 4. 熔煉鐵水。
答案:(4) 熔煉鐵水
鑄件品質是 1. 製造出來的 2. 檢查出來的 3. 裝出來的 4. 自然達成的。
答案:(1) 製造出來的
解析:品質是製造出來的,不是檢查出來的。檢查只能把不良品挑出來,屬於事後篩選,無法提升已產出鑄件的品質;真正影響良率的是熔煉成分與溫度控制、造模砂的強度與水分、澆注速度、冷卻與清理等各製程條件。只有在每一道製程中做好自主管制與製程標準化,才能穩定生產符合規格的鑄件,因此「製造出來的」才是正確觀念。
通常自硬性鑄砂回收需要 1. 加熱後回收 2. 烘乾後水洗 3. 篩分後回收 4. 再生後加熱處理。
答案:(3) 篩分後回收
解析:自硬性鑄砂是靠樹脂與硬化劑自行硬化,舊砂回收時主要經破碎、篩分,除去鐵片、雜物與細粉後即可再使用,程序相對簡單,不需加熱。加熱回收多用於黏土濕模砂,或需燒除附著樹脂的場合;烘乾後水洗會產生大量廢水,成本高且不必要;再生後再加熱處理程序更繁複。故以篩分後回收最符合一般作法。
1 英呎等於 1. 304 . 8 m m 2. 30 . 48 m m 3. 3048 m m 4. 3 . 048 m m 。
答案:(1) 304 . 8 m m
解析:英制長度換算:1 英呎(foot)等於 12 英吋,而 1 英吋等於 25.4 mm,所以 1 英呎=12×25.4=304.8 mm。以此核對,30.48 mm 只有 1 英吋多一點,3.048 mm 更小,3048 mm 則約為 10 英呎,皆與 1 英呎不符。鑄造圖面常混用公制與英制,看到英呎尺寸時應先換算成 mm 再與公制尺寸比對,避免因單位誤判而造成模型或加工尺寸錯誤。
造模時,鑄件的重要加工面宜放在 1. 下模 2. 上模 3. 靠澆口處 4. 任何地方都可以。
答案:(1) 下模
解析:造模時,下模(下砂箱)與模板、砂床接觸,搪砂緊實度較高,金屬液靜壓力也較大,鑄件組織較緻密、缺陷較少;同時下模的砂心定位與排氣較穩定,尺寸精度較易控制。因此鑄件的重要加工面應朝下放置,以獲得較佳的組織與表面品質,並減少加工餘量不足的風險。上模受金屬液浮力與砂心影響較大,容易產生脹模或瑕疵;靠澆口處則易受沖砂與熱影響,並不適合做為重要加工面。
球墨鑄鐵經加熱淬火後可得到 1. 雪明碳體 2. 粒狀波來體 3. 麻田散體 4. 吐粒散體。
答案:(3) 麻田散體
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. 強度 2. 延展性 3. 耐熱性 4. 硬度。
答案:(1) 強度
解析:結構用材料必須承受外力而不破壞,設計時主要依賴降伏強度、抗拉強度等強度指標來決定斷面尺寸與安全係數,因此強度是選材時最優先考慮的特性。延展性影響成形性與破壞前的變形能力,耐熱性只在高温環境才成為關鍵,硬度則偏向耐磨場合。金屬被選為結構材料,正是因為它具有足夠強度且能承受載重,故選強度。
澆鑄溫度愈高,鑄件縮孔傾向 1. 愈低 2. 愈高 3. 不影響 4. 不一定。
答案:(2) 愈高
解析:澆鑄溫度愈高,金屬液自澆鑄溫度冷卻至凝固溫度的液態收縮量愈大,凝固期間的體收縮也集中在較小區域,冒口必須補充更多金屬液;若補縮不足,便會在鑄件最後凝固處形成縮孔。因此澆鑄溫度過高會使縮孔傾向愈高。實務上應在兼顧流動性與避免縮孔之間控制適當的澆鑄溫度,並配合冒口設計與補縮距離,而非一味提高溫度。
鋁合金冒口補充距離較鑄鋼之冒口補充距離 1. 長 2. 短 3. 相同 4. 不一定。
答案:(2) 短
矽砂的選擇視S i O 之含有量越 1. 低 2. 高 3. 淡 4. 不受影響則其耐火度越高。
答案:(2) 高
解析:矽砂的主要成分是SiO2,耐火度隨SiO2含量提高而上升。SiO2含量高者,Fe2O3、CaO、MgO及鹼金屬氧化物等雜質較少,軟化熔點可達1700℃以上,能耐高溫鐵水澆注,不易燒附、沖砂。SiO2含量低則雜質多,耐火度下降,高溫下容易與鐵水中的氧化物反應而燒結、黏砂,影響鑄件表面。因此選擇矽砂時以SiO2含量高者為宜。
澆口棒係用於 1. 下澆道之製作 2. 橫流道之製作 3. 澆槽之製作 4. 澆鑄時之攪拌。
答案:(1) 下澆道之製作
解析:澆口棒(sprue pin)於造模時插入砂中,拔起後形成澆注用垂直通道(澆口、直澆道),故用於澆道之製作。橫流道多以模樣或刮板製作;澆槽為上方承接金屬液的凹坑;攪拌並非澆口棒功能。故答案為下澆道之製作。
已知檜木長182 c m 、寬27 . 3 c m 、厚度3 . 03 c m ,每臺寸1000 元,則每一塊價格約需 1. 1000 元 2. 5400 元 3. 4500 元 4. 10800 元。
答案:(2) 5400 元
解析:台制木材計價以「才」為單位,1 才=1 台尺×1 台寸×1 台寸(長以台尺計,寬、厚以台寸計,再除以 10)。1 台尺=30.3 cm、1 台寸=3.03 cm。長 182 cm÷30.3≒6 台尺;寬 27.3 cm÷3.03≒9 台寸;厚 3.03 cm=1 台寸。材積=6×9×1÷10=5.4 才,單價每才 1000 元,故價格=5.4×1000=5400 元。
模型與砂心製成後烘乾,烘乾爐中之最佳烘乾溫度為 1. 100 ~320 °C 2. 400 ~500 °C 3. 600 ~700 °C 4. 30 ~80 °C。
答案:(1) 100 ~320 °C
解析:模型與砂心烘乾的目的,是讓水分緩慢且均勻地蒸發,同時使結合劑硬化,一般控制在100~320°C,並分段升溫、保溫,以免急速收縮造成龜裂或變形。400~500°C 已偏高,會使有機結合劑燒失、砂心強度下降;600~700°C 更遠超出範圍;30~80°C 溫度太低,乾燥緩慢、效率不佳,也難以使結合劑充分硬化。
熔銅時常使用何種坩鍋? 1. 石墨鉗鍋 2. 鑄鐵坩鍋 3. 石英坩鍋 4. 不銹鋼坩鍋。
答案:(1) 石墨鉗鍋
解析:熔銅的溫度約1083℃以上,坩堝須耐高溫並能承受熱衝擊。石墨坩堝(黏土石墨坩堝)耐熱性佳、導熱快、熱膨脹小,常用於銅及銅合金熔解。鑄鐵坩堝高溫下易氧化龜裂;石英坩堝多用於高純度或特殊金屬;不銹鋼坩堝耐熱不足,不適合作為銅熔解容器。
金屬液進入模穴前的入口稱為 1. 進模口 2. 澆口杯 3. 豎澆道 4. 橫流道。
答案:(1) 進模口
解析:「金屬液進入模穴前的入口」指澆注系統中最後一段、直接與模穴相連的通道,稱為進模口(又稱內澆道、澆口)。完整澆注系統依序為澆口杯→豎澆道(直澆道)→橫流道(流道)→進模口→模穴。澆口杯位於最上方承接金屬液;豎澆道為垂直通道引導金屬液向下;橫流道為水平通道分配金屬液。故金屬液真正進入模穴前的入口為進模口,選項2、3、4分別為系統中不同部位,並非進入模穴之最後入口。
砂心撐之用途是 1. 做砂心骨用 2. 懸吊砂心 3. 撐托砂心 4. 冷卻砂心。
答案:(3) 撐托砂心
解析:砂心撐(chaplet)為金屬製的小撐件,置於砂心與模穴壁之間,功用是撐托並固定砂心位置,防止澆注時砂心因浮力或金屬液衝擊而移位、變形或上浮,確保鑄件壁厚正確。砂心骨是埋入砂心內部增強強度的骨架(選項1);懸吊砂心多利用砂心頭(core print)支撐定位(選項2);砂心撐不具冷卻功能(選項4)。故本題答案為撐托砂心。
陶瓷殼模所用的模型材料為蠟或 1. 木材 2. 石膏 3. 水銀 4. 不銹鋼。
答案:(3) 水銀
連續鑄造法的冷卻方式大都採用 1. 空氣式 2. 水冷式 3. 抽冷式 4. 爐冷式。
答案:(2) 水冷式
解析:連續鑄造時,金屬液由中間包注入結晶器,結晶器一般為水冷銅模,靠循環冷卻水帶走大量熱量,使胚殼迅速凝固成形;離開結晶器後再經二次冷卻區噴水繼續凝固。因連續鑄造需在短時間內移除大量潛熱與顯熱,冷卻強度必須很高,故大都採用直接水冷或水噴霧的方式。空氣式冷卻速率太低,無法形成足夠胚殼厚度;爐冷式是隨爐緩慢冷卻,與連續鑄造連續抽拉、快速凝固的特性相反;抽冷式並非標準的連續鑄造冷卻方式。
除了熔化澆鑄前的除渣作業外,流路系統的除渣方法有 1. 添加除渣劑 2. 添加接種劑 3. 裝置過濾板 4. 安置砂心鐵。
答案:(3) 裝置過濾板
解析:澆注系統裝置過濾板(陶瓷過濾器、玻璃纖維濾網等)可物理攔截熔湯中氧化渣、非金屬夾雜物,是流路系統主要除渣手段。添加除渣劑、接種劑屬熔化/包處理階段;砂心鐵用於固定砂心、排氣,無除渣功能。
為了增加鑄鐵件之耐磨性,可在鑄鐵中加入何種元素? 1. 硫 2. 錳 3. 矽 4. 磷以促進史帝田體組織。
答案:(4) 磷以促進史帝田體組織
解析:在鑄鐵中加入磷(P)會形成硬脆的磷共晶組織,即史帝田體(steadite),其硬度高、耐磨性佳,故高磷鑄鐵常用於汽缸套、煞車鼓等需耐磨之鑄件。硫(選項1)易產生熱脆、降低品質;錳(選項2)主要脫氧、去硫並提高強度,非以增耐磨為主;矽(選項3)促進石墨化、降低硬度與白口傾向,反而減少耐磨。因此增加耐磨性應加入磷以促進史帝田體組織。
機械造模常用的中板模材質是 1. 木材 2. 鋁合金 3. 銅合金 4. 鑄鐵。
答案:(2) 鋁合金
解析:機械造模的中板模(match plate)常用鋁合金製作。中板模將模型與澆道固定於金屬板上配合造模機使用,要求重量輕、不易變形、易加工,鋁合金兼具輕量與適當強度最為適合。木材強度與耐用性不足,不適合大量機械造模;銅合金與鑄鐵過重且成本高,一般不用於中板模,故以鋁合金為主流選材。
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。
下列何者不可做為陶瓷殼模去殼方法? 1. 高壓水槍噴洗 2. 陶殼震碎機震碎 3. 滾筒機滾落 4. 氫氧化鈉浸泡。
答案:(3) 滾筒機滾落
氧氣吹管切割可以有效而容易地用來切割 1. 銅合金鑄件 2. 鋼鑄件 3. 鋁鑄件 4. 灰口鑄件。
答案:(2) 鋼鑄件
解析:氧氣吹管(氧氣切割、氧炬切割)係利用金屬在高溫下與氧劇烈氧化燃燒並被高壓氧流吹除來切斷工件,鋼鑄件含適量碳、易氧化且氧化物熔點低,故可有效而容易地切割。銅合金(選項1)與鋁鑄件(選項3)形成的氧化物熔點高、具保護性,阻礙氧化切割,難以切斷;灰口鑄件(選項4)因高碳矽、熔點低且易生成黏稠熔渣,氧氣切割困難且不整齊。故答案為鋼鑄件。
鑄件凝固時或鑄件後處理過程中,由於鑄件 1. 內部應力 2. 內部張力 3. 內部壓力 4. 不受應力影響而發生裂紋。
答案:(1) 內部應力
解析:鑄件在凝固冷卻或後續清整、加工過程中產生裂紋,主因是鑄件內部存在應力(熱應力與收縮應力)。凝固時各部分冷速不同產生熱應力,收縮受拘束則生收縮應力;當局部應力超過材料高溫或常溫強度即發生熱裂或冷裂。內部張力、內部壓力並非鑄造裂紋標準術語,且「不受應力影響」明顯錯誤。故本題答案為內部應力。
白口鑄鐵其斷面呈 1. 白色 2. 灰色 3. 黑色 4. 褐色。
答案:(1) 白色
砂與黏結劑之混合是藉著下列何者來完成? 1. 造模機 2. 混砂機 3. 篩砂機 4. 滾筒機。
答案:(2) 混砂機
解析:砂與黏結劑(及水分、添加物)需均勻混合以製成具適當強度與通氣性的造型砂,此作業由混砂機(又稱碾砂機、muller)完成,其以碾輪揉壓、刮板攪拌使砂粒表面均勻包覆黏結劑。造模機(選項1)用於填砂緊實成型;篩砂機(選項3)僅篩分砂粒大小;滾筒機(選項4)多用於清砂或表面處理。故混合作業應選混砂機。