第1題
含碳量0.25%以下的機械構造用鋼最常實施的熱處理是 1. 球化退火 2. 正常化 3. 高週波熱處理 4. 淬火、回火。
答案:(2) 正常化
解析:含碳量0.25%以下的低碳機械構造用鋼,因淬透性低、直接淬火效果有限,最常實施正常化熱處理,以細化晶粒、均勻組織並提高機械性質。球化退火多用於高碳鋼,淬火回火多用於中高碳鋼,高週波熱處理多用於表面硬化。
民國112年 第1梯次 02100 熱處理丙級 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。
含碳量0.25%以下的機械構造用鋼最常實施的熱處理是 1. 球化退火 2. 正常化 3. 高週波熱處理 4. 淬火、回火。
答案:(2) 正常化
解析:含碳量0.25%以下的低碳機械構造用鋼,因淬透性低、直接淬火效果有限,最常實施正常化熱處理,以細化晶粒、均勻組織並提高機械性質。球化退火多用於高碳鋼,淬火回火多用於中高碳鋼,高週波熱處理多用於表面硬化。
下列何種組織強度最高 1. 肥粒體 2. 麻田散體 3. 變韌體 4. 波來體。
答案:(2) 麻田散體
解析:鋼的組織中,麻田散體(Martensite)因碳原子過飽和固溶於α-鐵中,晶格嚴重畸變,強度與硬度最高;變韌體次之,波來體與肥粒體強度較低。因此在相同成分下,麻田散體組織強度最高。
標準鑽頭之鑽唇間(尖端)角度為 1. 118° 2. 125° 3. 110° 4. 120°。
答案:(1) 118°
解析:標準麻花鑽頭(twist drill)的鑽尖角(鑽唇間角度)一般為118°,此角度適用於一般金屬材料鑽孔,兼顧切削效率與鑽尖強度。特殊材料或用途可能採用其他角度,但標準值為118°。
雪明碳體的含碳量約為 1. 4.3% 2. 0.022% 3. 2.11% 4. 6.69%。
答案:(4) 6.69%
解析:雪明碳體即滲碳體(Cementite,Fe3C),其化學式含3個鐵原子與1個碳原子。含碳量計算為12/(3×55.85+12)≈6.69%,因此雪明碳體的含碳量約為6.69%。
麻田散體系不銹鋼的代表性鋼種 1. 含18%Cr-8%Ni 2. 含13%Cr 3. 含18%Cr 4. 含18%Cr-12%Ni-2.5% Mo。
答案:(2) 含13%Cr
用於淬火之自來水最好不使用新水的原因為 1. 使水溫盡量與室溫相同 2. 沉澱水中雜質 3. 使溫度均勻 4. 減低水中含氣量。
答案:(4) 減低水中含氣量
解析:淬火用水若為新水(自來水剛放出),溶解氣體(O₂、N₂)含量高,淬火時氣泡附著工件表面形成氣膜,阻礙熱傳導導致淬火不均甚至軟點。靜置後氣體逸出可降低含氣量,提升淬火效果。選項 1、2、3 雖為水處理考量但非「不使用新水」的核心原因。
工業上常用露點表示控制爐氣中那一種成分的含量 1. H 2O 2. H 2 3. O2 4. CO 2。
答案:(1) H 2O
解析:工業爐氣(如滲碳、光亮熱處理)常以露點控制水蒸氣含量。露點即氣體飽和冷凝溫度,直接對應 H₂O 分壓;透過露點儀監控可精準調節爐氣碳勢與氧化/還原氣氛。H₂、O₂、CO₂ 通常用氣體分析儀(熱導/紅外/氧化鋯探頭)直接測定濃度,不以露點表示。
合金工具鋼實施回火後的冷卻方法多為 1. 水冷 2. 空冷 3. 爐冷 4. 油冷。
答案:(2) 空冷
解析:合金工具鋼回火後通常採空冷。因其淬透性高,回火後空冷即可避免第二類回火脆性,且不產生過大熱應力;水冷或油冷易產生裂紋,爐冷則效率過低且無必要。部分鋼種為防脆性可採快速冷卻,但通則為空冷。
HR15N 硬度試驗荷重為何 1. 0.15 kg 2. 150 kg 3. 15 kg 4. 1.5 kg。
答案:(3) 15 kg
解析:洛氏表面硬度 HR15N 表示初始試驗力 10 N(1 kgf),總試驗力 15 kgf(147 N),使用金剛石圓錐壓頭。「15」代表總荷重 15 kgf,N 表金剛石壓頭。選項 1、4 單位錯誤,選項 2 為 HRC 總荷重。
洛氏硬度試驗HRA 所使用之壓痕器為 1. 頂角120°之鑽石圓錐 2. 頂角136°之鑽石正方角錐 3. 1.588m m 鋼球 4. 3.175mm 鋼球。
答案:(1) 頂角120°之鑽石圓錐
解析:HRA 標尺採用 60 kgf 總試驗力與 120° 金剛石圓錐壓頭,適用薄件、表面硬化層及極硬材料(>HRC 67)。選項 2 為維氏/努普壓頭角度,選項 3、4 為 HRB/HRF 等鋼球壓頭標尺。
熱處理用電熱爐採用那種陶瓷發熱體可達 2000 °C 1. 碳化矽 (SiC) 2. 石墨 (Graphite) 3. 亞鉻酸鑭 (LaC rO 3) 4. 二矽化鉬 (MoSi2)。
答案:(2) 石墨 (Graphite)
把淬火後的鋼料加熱到適當的溫度,以調節其硬度而得到適當的強韌性,此種處理稱為 1. 均質化 2. 退火 3. 正常化 4. 回火。
答案:(4) 回火
解析:回火定義:將淬火鋼再加熱至 Ac₁ 以下適當溫度,保溫後冷卻,以消除淬火內應力、調節硬度並獲得所需強韌性組織(回火馬田散/索氏體)。均質化為消除偏析的高溫擴散退火,退火/正常化非針對淬火後調整。
淬火用水之水溫在 1. 30°C 2. 50°C 3. 60°C 4. 80°C 時之冷卻能最佳。
答案:(1) 30°C
解析:淬火用水以常溫約30°C左右冷卻能力最佳,此時水與高溫工件接觸可迅速帶走熱量,蒸氣膜也較易破裂,冷卻速率高。水溫升高後,工件表面容易形成穩定的蒸氣膜,隔絕水與金屬接觸,使冷卻速率下降,且容易造成局部軟點與變形,因此水溫越高冷卻效果越差,並非提高水溫就能加快冷卻。實務上淬火槽多設攪拌或循環冷卻,以維持水溫穩定並破除蒸氣膜。
蕭氏硬度測試時之位置必須離試片邊緣 1. 3mm 2. 4mm 3. 2mm 4. 1mm 以上。
答案:(2) 4mm
就機械構造用鋼而言,原沃斯田體晶粒號數中,下列何者屬於細晶粒 1. 4 號粒度 2. 3 號粒度 3. 2 號粒度 4. 8 號粒度。
答案:(4) 8 號粒度
解析:沃斯田體晶粒號數依ASTM晶粒號數判定,號數越大表示單位面積內的晶粒數越多、平均晶粒直徑越小,即晶粒越細。8號粒度對應的晶粒比4號、3號、2號都細小,屬於細晶粒;號數越小則晶粒越粗大。細晶粒可增加晶界面積,使強度與韌性較佳,且淬火時較不易產生變形與裂紋,因此機械構造用鋼多希望獲得細晶粒組織。
工件退火後發現硬度偏高時,其補救辦法是 1. 實施淬火 2. 實施正常化 3. 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火 4. 實施回火。
答案:(3) 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火
解析:退火的目的在軟化組織、消除內應力並改善切削性。若退火後硬度仍偏高,通常表示加熱溫度不足、持溫時間不夠,或冷卻速率過快,使組織未充分完成變態。正確補救方式是調整加熱溫度、持溫時間與冷卻速率(如爐冷),重新實施退火。若改做淬火或正常化,冷卻速率更快,硬度只會更高;回火則用於淬火後調整硬度與韌性,並非退火硬度偏高的補救手段。
熱處理件浸漬於防銹油時,適當浸漬時間是 1. 約30 分鐘 2. 約60 分鐘 3. 約5 分鐘 4. 浸漬即刻可提出。
答案:(3) 約5 分鐘
解析:防銹油的作用是在工件表面形成一層均勻油膜,隔絕空氣中的氧氣與水分。工件浸漬防銹油時,只要表面完全潤濕、油膜附著均勻即可,適當時間約5分鐘,取出後瀝乾多餘油液。浸漬過久並不會使防銹效果更好,反而造成油品帶出量增加、滴油污染與成本浪費;浸漬即刻提出則可能油膜不完整,邊角或孔穴處附著不足,防銹效果較差。
我國移動污染源空氣污染防制費的徵收機制為何? 1. 依車輛里程數計費 2. 依照排氣量徵收 3. 依牌照徵收 4. 隨油品銷售徵收。
答案:(4) 隨油品銷售徵收
解析:依空氣污染防制費相關規定,移動污染源空氣污染防制費採隨油品銷售徵收的方式,於油品出廠或進口銷售時一併收取,再由油品使用者負擔。此設計讓使用量與繳費直接連結,符合污染者付費原則,並可減少稽徵成本。依里程數計費在實務上難以掌握與查核;單純依排氣量或牌照徵收,與實際使用量及污染排放的關聯性較低,因此並非現行移動污染源空污費的徵收機制。
防止黃銅季裂的方法為 1. 弛力退火 2. 固溶化處理 3. 高溫回火 4. 淬火。
答案:(1) 弛力退火
解析:黃銅季裂(又稱季候裂)是材料內部殘留拉應力與環境中氨或氨化合物共同作用所產生的沿晶破裂,常發生在冷加工後放置一段時間。防止方法是施行弛力退火,即在再結晶溫度以下加熱並緩慢冷卻,使殘留應力釋放而不明顯改變機械性質。固溶化處理與淬火主要用於析出硬化型合金或鋼材組織調整,對黃銅殘留應力無釋放效果;高溫回火溫度過高也可能影響材料性質,並非防止季裂的標準作法。
下列有關促進參與預防和打擊貪腐的敘述何者錯誤? 1. 提高政府決策透明度 2. 廉政機構應受理匿名檢舉 3. 向社會大眾及學生宣導貪腐「零容忍」觀念 4. 儘量不讓公民團體、非政府組織與社區組織有參與的機會。
答案:(4) 儘量不讓公民團體、非政府組織與社區組織有參與的機會
解析:促進參與預防與打擊貪腐,應擴大社會監督與參與,鼓勵公民團體、非政府組織及社區組織共同投入,而非限制其參與機會,因此「儘量不讓公民團體、非政府組織與社區組織有參與的機會」是錯誤敘述。提高政府決策透明度可減少暗箱作業;廉政機構受理匿名檢舉可降低檢舉人顧慮、提高揭弊意願;向社會大眾與學生宣導貪腐零容忍觀念,則能建立廉潔文化,三者均有助於防貪。
下列元素何者會使鐵碳平衡圖中沃斯田體區域擴大 1. Co 2. Ni 3. Cr 4. Si。
答案:(2) Ni
自來水淨水步驟,何者為非? 1. 煮沸 2. 過濾 3. 混凝 4. 沉澱。
答案:(1) 煮沸
解析:自來水淨水場標準流程為「混凝→絮凝→沉澱→過濾→消毒」,必要時再加藥調整 pH 值。煮沸屬家庭端飲用水加熱殺菌方式,並非淨水場常態處理單元,故選「非」者為煮沸。過濾用以去除懸浮微粒、混凝使膠體凝聚、沉澱分離絮體,三者皆為正規淨水步驟,不可誤判為錯誤選項。
質量效果大的鋼(如中碳鋼)應選擇之淬火液為 1. 100~120°C淬火油 2. 60~80°C淬火油 3. 常溫之水或鹽水 4. 200°C之熱浴。
答案:(3) 常溫之水或鹽水
解析:質量效果(mass effect)指工件尺寸愈大、冷卻愈慢、愈不易淬硬。中碳鋼本體積較大時,需採冷卻能力最強的淬火液以獲得足夠硬度與硬化層,故選常溫水或鹽水。淬火油(含 60~80°C、100~120°C)冷速較溫和,適小件或易裂件;200°C 熱浴為恆溫(麻田散體等溫)淬火,冷速更低,不適大質量件全面淬硬。
公務機關首長要求人事單位聘僱自己的弟弟擔任工友,違反何種法令? 1. 貪污治罪條例 2. 刑法 3. 公職人員利益衝突迴避法 4. 未違反法令。
答案:(3) 公職人員利益衝突迴避法
解析:依《公職人員利益衝突迴避法》,公職人員不得假借職務上權力,使本人或關係人(含三親等內血親如兄弟)獲取任用、僱用等不正利益。首長要求聘僱其弟擔任工友,屬利用職務使關係人獲取僱用利益,違反本法。此非單純刑法或貪污治罪條例所定收賄行為,故以利益衪突迴避法為最直接適用之法規。
淬火油氧化會造成 1. 粘度降低 2. 粘度提高 3. 比重降低 4. 冷卻能增加。
答案:(2) 粘度提高
解析:淬火油長期高溫與空氣接觸會氧化、聚合,生成油泥與高分子氧化物,使液體分子鏈增長、流動性變差,故黏度提高(上升)。黏度上升會減緩對流與傳熱,冷卻能反而下降而非增加;比重通常因氧化聚合物累積而略增。因此黏度降低、比重降低、冷卻能增加均與事實相反。
鋼料氣體滲碳後通常要實施擴散處理,下列何者不是擴散處理的目的 1. 增加滲碳層的厚度 2. 降低表層碳濃度梯度 3. 降低表面含碳量 4. 降低表面硬度。
答案:(4) 降低表面硬度
解析:氣體滲碳後表層碳濃度極高,擴散處理(升溫持溫)使碳向內部遷移,目的在降低表層碳濃度梯度、降低表面含碳量以避免網狀碳化物,並因碳分布加深而增加有效滲碳層厚度。但擴散處理是為獲得高表面硬度與良好耐磨層,並非要降低表面硬度;降低表面硬度非其目的,故選 4。
螺帽與所結合的機件間,置入彈簧墊圈之功用為 1. 美觀 2. 不容易拆卸 3. 防止螺帽鬆脫 4. 增加螺帽厚度。
答案:(3) 防止螺帽鬆脫
解析:彈簧墊圈(spring washer)裝於螺帽與機件間,利用其彈性預壓與斜面,當螺帽受振動有鬆轉趨勢時產生額外摩擦力與鎖緊力,防止螺帽鬆脫。其主要功能為防鬆,非為美觀、增加厚度或使拆卸困難;平墊圈才主要用於增加承壓面與防刮傷,二者功用不宜混淆。
純鐵從α 體變態成為γ 體時會發生 1. 膨脹 2. 不膨脹也不收縮 3. 磁性變強 4. 收縮。
答案:(4) 收縮
解析:純鐵在 912°C(A3 點)由 α-Fe(BCC 體心立方,堆積率約 0.68)變態為 γ-Fe(FCC 面心立方,堆積率約 0.74)。因 FCC 原子排列較緻密,相同原子數所占體積較小,故變態時體積收縮。此外 α-Fe 具強磁性,γ-Fe 為非磁性(順磁),變態後磁性變弱而非變強,故選收縮。
熱處理鹽浴電極爐用電是 1. 高電壓、高電流 2. 低電壓、高電流 3. 低電阻、低電流 4. 低電壓、低電流。
答案:(2) 低電壓、高電流
解析:鹽浴電極爐以熔融鹽浴本身為導電發熱體,兩電極間通以大電流使鹽液因電阻發熱。為操作安全並降低電極腐蝕與電擊危險,採用低電壓(通常數十伏特以下)、高電流方式供電,而非高電壓。低電阻低電流或低電壓低電流均無法提供足夠熱功率,故選低電壓、高電流。
下列何者是造成臺灣雨水酸鹼(pH)值下降的主要原因? 1. 森林減少 2. 工業排放廢氣 3. 降雨量減少 4. 國外火山噴發。
答案:(2) 工業排放廢氣
解析:雨水pH值下降即酸化,主因是工業燃燒化石燃料排放二氧化硫與氮氧化物,這些氣體在大氣中經氧化、溶於雨水形成硫酸與硝酸,使pH值降到5.6以下。森林減少會影響固碳與水文,但不會直接生成酸性物質;降雨量減少只是稀釋與沖刷條件改變,不改變酸鹼本質;國外火山噴發雖可能短期影響局部大氣,但非臺灣雨水酸化之主要長期來源。
鋼如果發生偏析,應採用那一種熱處理法消除之 1. 均質化退火 2. 回火 3. 滲碳 4. 弛力退火。
答案:(1) 均質化退火
解析:偏析是鋼錠凝固時成分分布不均,尤其枝晶間與中心區域碳、合金元素濃度偏高。均質化退火(擴散退火)將鋼加熱至約1100~1200℃並長時間持溫,藉由原子高溫擴散使成分趨於均勻,再緩冷。回火在A1以下進行,只能調整淬火後組織與消除內應力;滲碳是表面增碳;弛力退火僅消除殘留應力,三者皆無法消除成分偏析。
亞共析鋼沃斯田體化加熱溫度主要係需參考下列哪一種變態溫度? 1. A 4 溫度 2. A3 溫度 3. A 1 溫度 4. A 2 溫度。
答案:(2) A3 溫度
解析:亞共析鋼(碳含量低於共析成分約0.77%C)加熱時,肥粒體與波來土中的雪明碳鐵會逐漸溶解,全部變成沃斯田體的溫度為A3變態溫度,故沃斯田體化加熱溫度須加熱至A3以上約30~50℃。A1是共析溫度,A2為磁性變態溫度,A4屬高溫δ變態,均非亞共析鋼決定加熱溫度之依據。
台灣地區熱處理代工廠主要的加熱源為 1. 電力 2. 天然瓦斯 3. 氧乙炔 4. 重油。
答案:(1) 電力
解析:臺灣熱處理代工廠多採電阻加熱式爐(箱型爐、連續爐、真空爐等),因電力取得方便、溫度控制精確、爐內氣氛與污染較易管理,且無燃燒廢氣與燃料儲存問題。天然瓦斯與重油屬燃燒加熱,多用於大型或特殊爐體;氧乙炔則為局部加熱與硬面焊用途,並非工廠主要加熱源。
滲碳深度欲增為2 倍,滲碳時間應增為 1. 2 倍 2. 4 倍 3. 1 倍 4. 8 倍。
答案:(2) 4 倍
解析:滲碳深度主要受碳原子擴散控制,擴散距離與時間的平方根成正比,即d=k√t。若欲使深度變為2倍,則√t須變為2倍,故t須增為2的平方,即4倍。此為擴散定律的典型應用;實務上尚須考慮溫度與碳勢,但僅以時間調整時,加倍深度需四倍時間。
金相試片在鑲埋時之溫度應不超過 1. 180°C 2. 250°C 3. 130°C 4. 300°C。
答案:(3) 130°C
下列何者不是QPQ(Quenching Polishing Quenching)熱處理製程的特性 1. 具有較佳的表面抗腐蝕性能 2. 使用鹽水進行淬火製程 3. 表面呈現光亮色 4. 可用於鑄鐵與不銹鋼等材質。
答案:(2) 使用鹽水進行淬火製程
解析:QPQ製程為鹽浴滲氮後拋光、再鹽浴氧化(Quench-Polish-Quench),全程使用熔融鹽浴,並非以鹽水淬火;鹽水淬火屬一般淬火冷卻媒介,與QPQ無關。QPQ可形成氧化膜與氮化層,具良好抗腐蝕性、表面呈光亮黑色,且可應用於鑄鐵、不銹鋼等多種材質,故選項2不是其特性。
欲觀察鋼材的鍛流線組織,宜用何種浸蝕溶液 1. 硝酸酒精溶液(Nital) 2. 王水 3. 飽和苦味酸溶液 4. 熱鹽酸溶液。
答案:(4) 熱鹽酸溶液
解析:同Q2,欲觀察鋼材經塑性加工後所顯現之鍛流線(纖維組織)時,常以熱鹽酸溶液浸蝕。熱鹽酸能沿著加工方向較易侵蝕之區域產生差異,從而顯現出鍛流線的走向與分佈。硝酸酒精溶液(Nital)偏重於一般金相顯微組織之蝕刻,王水及飽和苦味酸溶液則較少用於此目的,因此正確答案為熱鹽酸溶液。
自動化的送料裝置引入以下那一種加熱設備較為可行,並且可以提高生產效率 1. 感應加熱淬火設備 2. 鹽浴爐 3. 流體床爐 4. 真空爐。
答案:(1) 感應加熱淬火設備
解析:自動化送料裝置搭配感應加熱淬火設備最具可行性。感應加熱利用感應電流使工件表面快速升溫,加熱速度快、易與自動化輸送線整合,可連續生產並提升效率。鹽浴爐、流體床爐、真空爐雖各有用途,但加熱較慢、裝出料與自動化銜接較不便,較不適合自動化送料。
含碳量1.0%之碳鋼是屬於 1. 過共析鋼 2. 低碳鋼 3. 亞共析鋼 4. 共析鋼。
答案:(1) 過共析鋼
解析:碳鋼依含碳量分類:共析鋼含碳約0.77%,亞共析鋼低於0.77%,過共析鋼高於0.77%且低於2.11%。題目含碳量1.0%,大於0.77%且低於2.11%,故屬過共析鋼。低碳鋼指含碳低於0.25%,與1.0%不符;亞共析與共析亦不符。
模具用鋼的鋼種記號為: 1. SKH 2. SKS 3. SKD 4. SK。
答案:(3) SKD
解析:依JIS鋼種符號:SK為碳工具鋼,SKS為特殊工具鋼,SKH為高速鋼,SKD為模具鋼(Die鋼)。模具用鋼記號為SKD,如SKD11為高碳高鉻冷作模具鋼、SKD61為熱作模具鋼。故模具用鋼選SKD。
熱電偶之最佳放置位置為 1. 盡量靠近工件放置的位置 2. 爐側 3. 爐的內部上方 4. 爐的內部下方。
答案:(1) 盡量靠近工件放置的位置
解析:熱電偶用於測量爐內溫度,為真實反映工件受熱情形,應盡量靠近工件放置,方能測得工件附近實際溫度,避免爐壁或爐內上下溫差造成控溫偏差。置於爐側或爐內上下方均偏離工件溫度,故最佳位置為靠近工件。
鑄鐵的含碳量一般為 1. 2.11~4.5% 2. 0.02~0.77% 3. <2.11% 4. <0.02%。
答案:(1) 2.11~4.5%
解析:鑄鐵與鋼以含碳量2.11%為分界:鋼低於2.11%,鑄鐵高於2.11%。一般鑄鐵含碳量約2.11%至4.5%(常以2.5%~4.0%為主)。選項3小於2.11%為鋼範圍,選項4小於0.02%為工業純鐵,均非鑄鐵,故答案為2.11~4.5%。
純鐵在常溫的結晶構造為 1. 六方密格子 2. 面心立方格子 3. 體心立方格子 4. 體心正方格子。
答案:(3) 體心立方格子
解析:純鐵具同素異形變態:常溫至912°C為α-Fe,結晶構造為體心立方格子(BCC);912~1394°C為γ-Fe,面心立方格子(FCC);1394°C以上為δ-Fe,體心立方。常溫下為α-Fe,故為體心立方格子。
鋼料淬火的主要目的是為了 1. 韌性 2. 耐熱性 3. 耐蝕性 4. 強度。
答案:(4) 強度
解析:淬火係將鋼加熱至沃斯田鐵區後快速冷卻,使形成麻田散體(Martensite),主要目的在提升硬度與強度。淬火後材料變硬但韌性下降,耐熱性與耐蝕性非其主要目的,故鋼料淬火主要是為了強度。
事業單位之勞工代表如何產生? 1. 由產業工會推派之 2. 由企業工會推派之 3. 由勞工輪流擔任之 4. 由勞資雙方協議推派之。
答案:(2) 由企業工會推派之
解析:在台灣事業單位設有工會之情形下,勞工代表參與勞資會議者,原則上應由勞工團體推派。依勞資會議相關實務慣例,事業單位如有企業工會,勞工代表多由企業工會推派;若僅有產業工會而無企業工會,則由其推派。題目選項中,以「由企業工會推派之」最符合一般事業單位勞資會議中勞工代表之產生方式。其餘選項如輪流擔任或由勞資雙方協議推派,並非此一制度下之正當產生方式。
鋼之Ms 變態溫度受下列何者因素影響最大? 1. 加熱溫度 2. 冷卻速率 3. 成份 4. 加熱速率。
答案:(3) 成份
解析:Ms(麻田散鐵開始變態溫度)主要由鋼的化學成份決定,其中碳含量的影響最顯著;碳量越高,Ms 越低,每增加約 1%C 可使 Ms 下降約 400°C 以上,錳、鉻、鎳等合金元素也會使 Ms 下降,故選成份。加熱溫度與加熱速率只改變沃斯田鐵的粒徑與均質程度,對 Ms 影響有限;冷卻速率決定能否發生麻田散鐵變態及殘留沃斯田鐵量,並不會明顯移動 Ms 點,因此加熱溫度、冷卻速率與加熱速率皆非影響最大的因素。
常溫加工後黃銅常發生季裂現象(Season cracking),防止方法為實施 1. 250~300°C 2. 300~350°C 3. 150~200°C 4. 200~250°C 退火30 分鐘以除去內部應力。
答案:(1) 250~300°C
解析:常溫加工後的黃銅內部殘留大量差排與加工應力,在含氨或潮濕環境中易發生應力腐蝕破裂,即季裂。防止方法為實施低溫去應力退火:加熱至 250~300°C 持溫約 30 分鐘後空冷,使殘留應力釋放。溫度低於 250°C 時應力消除不完全,效果不足;若超過 300°C 則易引起再結晶,使材料軟化、強度下降,故選 250~300°C。
鑄鐵之共晶溫度為 1. 1148°C 2. 1538°C 3. 727°C 4. 912°C。
答案:(1) 1148°C
解析:鐵碳平衡圖中,共晶點位於 1148°C、碳量約 4.3%,此時液相同時結晶出沃斯田鐵與雪明碳鐵。1538°C 是純鐵的熔點,727°C 是共析溫度(γ→α+Fe3C),912°C 是純鐵的 A3 變態溫度(α⇌γ)。故鑄鐵的共晶溫度為 1148°C,其餘三者分別對應熔點、共析溫度與同素異形變態溫度,均非共晶溫度。
要使鋁合金強度增加的方法中,除了利用加工硬化法外,另一種常用的方法是 1. 析出硬化 2. 麻田散鐵硬化 3. 回火硬化 4. 淬火硬化。
答案:(1) 析出硬化
解析:鋁合金的強化方式主要有加工硬化與析出硬化(時效硬化)。析出硬化是先做固溶處理,使溶質原子固溶於 α-Al,再淬火得到過飽和固溶體,接著在室溫或較低溫度時效,讓細小析出物均勻散佈而阻礙差排運動,提高強度與硬度,如 2024、7075 合金。麻田散鐵硬化、淬火硬化與回火硬化都是鋼的相變強化機構,鋁合金沒有麻田散鐵變態,故不適用。
下列有關麻田散體特性之敘述何者錯誤 1. 結晶構造為B.C.C. 2. 殘留應力高 3. 硬 4. 脆。
答案:(1) 結晶構造為B.C.C.
解析:鋼的麻田散鐵是沃斯田鐵急速冷卻時,碳原子來不及擴散而被拘束在體心格子中形成的過飽和固溶體;因碳的固溶使晶格沿一軸伸長,結晶構造為體心正方(B.C.T.)而非 B.C.C.,故第一項敘述錯誤。麻田散鐵硬度高、脆性大,且變態伴隨體積膨脹與巨大晶格畸變,內部殘留應力很高,常需回火以降低脆性與應力,其餘三項敘述均正確。
共析反應是 1. L1→L2+S 1 2. S1→S 2+S 3 3. L1→S1+S 2 4. L 1→L2+L3 其中S 1,S 2,S3 表示固相,L 1,L2,L3 表示液相。
答案:(2) S1→S 2+S 3
解析:共析反應是指冷卻時由一種固相同時析出兩種固相的恆溫反應,可寫成 S1→S2+S3;鋼中沃斯田鐵在 727°C 分解為肥粒鐵與雪明碳鐵即為典型例子。L1→S1+S2 是共晶反應,液相同時析出兩固相;L1→L2+S1 為偏晶反應;L1→L2+L3 則是液相分為兩種液相的反應,三者皆非共析反應。
顯微鏡之物鏡為50 倍,目鏡為10 倍,則其放大倍率為 1. 1000 倍 2. 500 倍 3. 60 倍 4. 100 倍。
答案:(2) 500 倍
解析:顯微鏡的總放大倍率等於物鏡倍率與目鏡倍率的乘積,即 M = M物 × M目 = 50 × 10 = 500 倍。60 倍是把兩者相加的錯誤算法;100 倍與 1000 倍均非此組合的正確乘積,故選 500 倍。
熱處理硬化後之模具,表面欲淨化而加噴砂處理,最不損及表面的噴料為 1. 80 網目鋼礫(grid) 2. 80 網目金剛砂 3. 100 網目鋼珠 4. 100 網目玻璃珠。
答案:(4) 100 網目玻璃珠
解析:噴砂的目的是清除模具表面的氧化層與汙染物,同時避免損傷已硬化的模具表面。玻璃珠硬度低、形狀圓滑,100 網目顆粒較細,噴擊時以撞擊方式清理,切削作用小,最不損及表面。金剛砂硬度極高且具尖角,切削力強,易刮傷模具;鋼礫同樣為尖角狀且硬度高,會造成明顯的切削磨耗,故選 100 網目玻璃珠。
為了使碳原子容易滲入鋼中,必須使鋼處於何種組織的狀態 1. 沃斯田體 2. 麻田散體 3. 肥粒體 4. 波來體。
答案:(1) 沃斯田體
解析:滲碳處理時鋼需加熱至沃斯田體化溫度,使碳原子能快速擴散進入鋼中;沃斯田體的面心立方晶格间隙較大,碳溶解度與擴散係數均高於肥粒體或波來體,因此碳原子易滲入。麻田散體為淬火後的硬脆組織,不適合滲碳。故正確答案為沃斯田體。
安全門或緊急出口平時應維持何狀態? 1. 保持開門狀態以保持逃生路徑暢通 2. 門可上鎖但不可封死 3. 與一般進出門相同,視各樓層規定可開可關 4. 門應關上但不可上鎖。
答案:(4) 門應關上但不可上鎖
解析:安全門或緊急出口平時應保持關閉但不得上鎖,以確保火災等緊急情況時人員能立即推開逃生,同時避免平時任意開啟或被占用。上鎖會延誤逃生,保持開門則可能影響防火區劃與安全。故正確為門應關上但不可上鎖。
關於菸品對人體的危害的敘述,下列何者「正確」? 1. 只要不將菸吸入肺部,就不會對身體造成傷害 2. 吸菸者比不吸菸者容易得肺癌 3. 只要開電風扇、或是空調就可以去除二手菸 4. 抽雪茄比抽紙菸危害還要小。
答案:(2) 吸菸者比不吸菸者容易得肺癌
解析:吸菸者罹患肺癌的機率顯著高於不吸菸者,這是菸品危害中最明確的流行病學結論。不將菸吸入肺部仍會受口腔、咽喉與二手菸危害;電風扇或空調無法完全去除二手菸;雪茄危害並不低於紙菸。故正確選項為吸菸者比不吸菸者容易得肺癌。
氣體滲碳氮化處理的一般溫度為 1. 900~950°C 2. 780~870°C 3. 550~600°C 4. 650~750°C 。
答案:(2) 780~870°C
解析:氣體滲碳氮化(carbonitriding)是在滲碳基礎上加入氨氣,使碳與氮同時滲入,處理溫度較滲碳低,一般為780~870°C,可獲得較淺而硬的硬化層並減少變形。900~950°C為一般滲碳溫度,550~600°C與650~750°C則偏向氮化或軟氮化範圍。故答案為780~870°C。
維克氏硬度測試中,如以 A 表示壓痕之表面積,A'表示壓痕之投影面積,P 表示測試荷重則 1. HV= P/A 2. HV=A'/P 3. HV=A/P 4. HV=P/A'。
答案:(1) HV= P/A
解析:維克氏硬度定義為試驗荷重除以壓痕表面積,即HV=P/A,其中A為壓痕四個面的表面積總和。投影面積A'用於其他計算(如 HV=1.8544P/d²),但依題目所定符號,正確公式為HV=P/A。故選項1正確。
我國制定何種法律以保護刑事案件之證人,使其勇於出面作證,俾利犯罪之偵查、審判? 1. 證人保護法 2. 行政程序法 3. 貪污治罪條例 4. 刑事訴訟法。
答案:(1) 證人保護法
解析:為鼓勵證人出庭作證並保護其安全,我國制定「證人保護法」,提供 relocated、身分保密等保護措施,以利犯罪偵查與審判。行政程序法規範行政行為,貪污治罪條例規範貪污犯罪,刑事訴訟法雖涉及證人但非專為證人保護而設。故答案為證人保護法。
如下圖之投影圖,數值「32」是表示 1. 弧線展開長 2. 弧長 3. 半徑長 4. 弦長。
答案:(4) 弦長
砂輪規格為SA-60-T-B-F,其中SA 是代表下列何者 1. 磨料種類 2. 粒度 3. 組織 4. 製法。
答案:(1) 磨料種類
解析:砂輪規格採「磨料-粒度-硬度-組織-結合劑」順序,第一段 SA 表示磨料種類(氧化鋁系磨料代號),後續 60 為粒度、T 為硬度、B 為組織、F 為結合劑。因此 SA 屬磨料種類。
鋼材的脫碳層若未能完全削除,或因熱處理過程造成表層脫碳的話,會在材料表層觀察到何種組 織,這也是表層脫碳的證據 1. 網狀雪明碳體 2. 殘留沃斯田體 3. 粗大的肥粒體 4. 麻田散體。
答案:(3) 粗大的肥粒體
解析:鋼材脫碳時表層碳含量降低,麻田散體或波來體分解,形成較軟的粗大肥粒體組織,這是表層脫碳的金相證據。網狀雪明碳體多與過共析鋼冷卻控制有關,殘留沃斯田體與淬火不足有關,麻田散體為淬火組織。故答案為粗大的肥粒體。
純鐵的A 3 變態溫度為 1. 912°C 2. 727°C 3. 230°C 4. 1410°C。
答案:(1) 912°C
解析:純鐵的同素異形變態中,A3代表α肥粒體轉變為γ沃斯田體的臨界溫度,數值為912°C;A4(1394°C)為γ轉δ鐵;A1(727°C)則為共析變態、生成波來體的溫度。純鐵在室溫為肥粒體,加熱通過912°C即轉為沃斯田體,故A3=912°C。選項2的727°C為A1共析溫度,選項4的1410°C接近純鐵熔點,選項3的230°C並非鐵的變態點。
主管機關審查環境影響說明書或評估書,如認為已足以判斷未對環境有重大影響之虞,作成之審查 結論可能為下列何者? 1. 補充修正資料再審 2. 認定不應開發 3. 應繼續進行第二階段環境影響評估 4. 通過環境影響評估審查。
答案:(4) 通過環境影響評估審查
解析:依《環境影響評估法》第7條及環評審查作業要點,第一階段審查係就環境影響說明書審查;主管機關若認已足以判斷開發行為對環境無重大影響之虞,即作成「通過環境影響評估審查」之結論。若認可能有重大環境影響,則通知進行第二階段評估;補充修正資料再審或不應開發則屬其他審查情形。故本題應選4。
工程畫中放大兩倍來畫製時,比例欄中應寫為 1. 1:2 2. 2:1 3. 1/2 4. 2×1。
答案:(2) 2:1
解析:依中華民國國家標準(CNS)工程製圖規範,比例以「圖面尺寸:實物尺寸」表示。放大兩倍表示圖上繪製2單位長度對應實物1單位,故比例欄應寫為2:1。反之1:2表示縮小為一半。選項3(1/2)、選項4(2×1)均非標準比例標註格式,不符製圖慣例。
用於製造帶鋸的主要合金鋼為 1. V 鋼 2. W 鋼 3. Ni 鋼 4. Cr 鋼。
答案:(3) Ni 鋼
下列何種組織最具韌性 1. 肥粒體 2. 雪明碳體 3. 波來體 4. 高溫回火麻田散體。
答案:(4) 高溫回火麻田散體
解析:高溫回火麻田散體(又稱回火糙斑組織)係淬火麻田散體於500°C以上高溫回火,析出微細球狀碳化物並使組織球化,兼具高強度與優良韌性,為所列四種組織中韌性最佳者。肥粒體雖軟而延展但強度偏低;雪明碳體極硬且脆;波來體性質居中。故最具韌性者為選項4。
下列元素何者增加硬化能效果最大 1. Ni 2. Mo 3. Cr 4. Mn。
答案:(4) Mn
解析:硬化能指鋼材淬火時形成麻田散體的能力。合金元素中Mn(錳)最能延遲沃斯田體分解、降低臨界冷卻速率,提升硬化能效果最為顯著,且添加成本低,故常作為增進硬化能之主元素。Ni、Cr、Mo雖亦能提高硬化能,但同等添加量下效果依序較Mn為弱。故選4。
鋼料在滲碳溫度的組織應為 1. 肥粒體 2. 沃斯田體 3. 波來體 4. 變韌體。
答案:(2) 沃斯田體
解析:滲碳為常用表面硬化法,作業溫度約850~950°C,已高於A3(共析溫度以上),此時鋼料內部組織完全為沃斯田體(γ)。碳在沃斯田體中的擴散速率遠高於肥粒體,故能快速滲入表層形成高碳層;若溫度低於A1,組織為肥粒體或波來體,則無法有效滲碳。故選2。
下列何者為非再生能源? 1. 水力能 2. 焦煤 3. 地熱能 4. 太陽能。
答案:(2) 焦煤
解析:非再生能源指需經漫長地質作用形成、人類時間尺度內無法補充的能源。焦煤由煤經乾餾製得,而煤屬化石燃料,蘊藏量有限、不可再生,故為非再生能源。水力能、地熱能、太陽能均源自自然循環而持續供應,屬再生能源。故本題答案為選項2。
一般桶裝瓦斯(液化石油氣)主要成分為 1. 乙炔 2. 辛烷 3. 丙烷 4. 甲烷及丁烷。
答案:(3) 丙烷
解析:液化石油氣(桶裝瓦斯)的主要成分為丙烷(propane)與丁烷(butane)的混合物;其中丙烷是其代表性主要成分之一。乙炔為氣焊用氣體,辛烷與汽油辛烷值有關,甲烷則是天然氣的主要成分,故選丙烷。
亞共析鋼正常化的溫度應在何種變態點的稍上方 1. A 1 2. A2 3. A 3 4. Acm。
答案:(3) A 3
解析:亞共析鋼(碳含量低於共析點)正常化需將鋼加熱至 A3 變態點稍上方,使組織完全奧氏體化,再於空氣中冷卻以細化晶粒。A1 為共析變態點、A2 為磁性變點、Acm 為過共析鋼的變態點,皆非亞共析鋼正常化的加熱基準。
台灣工業用電一般為 1. 220 伏特50 赫 2. 220 伏特60 赫 3. 110 伏特60 赫 4. 110 伏特50 赫。
答案:(2) 220 伏特60 赫
解析:台灣電力系統採用 60 赫茲頻率,工業用電一般為三相 220 伏特(或 380 伏特),故 220 伏特 60 赫為正確組合;50 赫為歐洲系統,110 伏特為一般民生用電。
下列何種熱處理可減少變形、防止淬裂又能充分硬化 1. 沃斯回火 2. 普通淬火 3. 麻回火 4. 時間淬火。
答案:(3) 麻回火
有效而正確的節能從選購產品開始,就一般而言,下列的因素中,何者是選購電氣設備的最優先考 量項目? 1. 採購價格比較,便宜優先 2. 名人或演藝明星推薦,應該口碑較好 3. 用電量消耗電功率是多少瓦攸關電費支出,用電量小的優先 4. 安全第一,一定要通過安規檢驗合格。
答案:(4) 安全第一,一定要通過安規檢驗合格
解析:選購電氣設備時,安全為最優先考量,必須確認產品通過安規檢驗合格;價格、明星代言與用電量雖重要,但皆不能凌駕於安全之上。用電量影響電費,可作為次級考量, cheapest 優先則可能犧牲品質與安全。
鋁的比重約為鐵的 1. 1/5 2. 1/4 3. 1/2 4. 1/3。
答案:(4) 1/3
解析:鋁的密度約 2.7 g/cm³,鐵的密度約 7.87 g/cm³,比值約 2.7/7.87≈0.343,約為 1/3。因此鋁的比重約為鐵的三分之一,較鐵輕許多,適合輕量化結構。
鋁合金T4 處理係指 1. 固溶化後人工時效處理 2. 固溶化後緩冷處理 3. 固溶化後自然時效處理 4. 固溶化後急冷處理。
答案:(3) 固溶化後自然時效處理
解析:鋁合金熱處理代號中,T4 表示經固溶化處理後自然時效(室溫時效);T6 為固溶化後人工時效,固溶化後急冷為淬火步驟,緩冷則非 T4 定義。故 T4 為固溶化後自然時效處理。
防治蟲害最好的方法是 1. 拍打 2. 使用殺蟲劑 3. 清除孳生源 4. 網子捕捉。
答案:(3) 清除孳生源
石綿最可能引起下列何種疾病? 1. 白指症 2. 心臟病 3. 巴金森氏症 4. 間皮細胞瘤。
答案:(4) 間皮細胞瘤
解析:石綿(asbestos)纖維細長且不易分解,吸入後會長期滯留在肺泡與肋膜,經由慢性發炎與細胞損傷,可能誘發間皮細胞瘤(mesothelioma),這是一種與石綿暴露高度相關的惡性腫瘤,潛伏期可長達數十年。白指症是長期使用振動手工具造成的末梢血管障礙;心臟病與巴金森氏症並非石綿的典型職業致病結果。因此作業場所應以密閉、濕式作業與呼吸防護降低石綿粉塵暴露。
工作場所化學性有害物進入人體最常見路徑為下列何者? 1. 口腔 2. 皮膚 3. 呼吸道 4. 眼睛。
答案:(3) 呼吸道
解析:工作場所的化學性有害物包括粉塵、燻煙、霧滴與有機溶劑蒸氣等,最主要經由呼吸道吸入肺泡,因肺泡表面積大、微血管豐富,吸收迅速且難以阻擋,故呼吸道是最常見且最危險的進入途徑。皮膚途徑多見於特定脂溶性或腐蝕性物質;口腔攝入多因手部污染或飲食時誤食;眼睛則屬局部刺激或吸收。因此通風排氣、密閉與呼吸防護具是首要控制措施。