第1題
噴射冷卻裝置用於硬化能較差的鋼料淬火,當工件在一密閉室噴以水柱時,工件必須 1. 旋轉 2. 上下振動 3. 靜止 4. 上下移動。
答案:(1) 旋轉
解析:在密閉室內以水柱噴射淬火時,工件必須旋轉,讓水柱均勻掃過整個表面,避免蒸氣膜或軟點固定停留在某一側,使各部位冷卻速率一致,而獲得均勻的硬化層。若工件靜止不動,只有局部受到水柱沖擊,冷卻會不均勻;上下振動或上下移動只能改變軸向位置,圓周面仍難以均勻受冷,故選旋轉。
民國108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。
噴射冷卻裝置用於硬化能較差的鋼料淬火,當工件在一密閉室噴以水柱時,工件必須 1. 旋轉 2. 上下振動 3. 靜止 4. 上下移動。
答案:(1) 旋轉
解析:在密閉室內以水柱噴射淬火時,工件必須旋轉,讓水柱均勻掃過整個表面,避免蒸氣膜或軟點固定停留在某一側,使各部位冷卻速率一致,而獲得均勻的硬化層。若工件靜止不動,只有局部受到水柱沖擊,冷卻會不均勻;上下振動或上下移動只能改變軸向位置,圓周面仍難以均勻受冷,故選旋轉。
良好的淬火液應具有何種特性 1. 比熱小 2. 黏度大 3. 導熱度大 4. 揮發性大。
答案:(3) 導熱度大
解析:良好的淬火液應具備比熱大、導熱度大、黏度低、揮發性小及不易變質等特性,才能迅速帶走工件熱量,使鋼件獲得足夠冷卻速度,並減少軟點與變形。比熱小或黏度大都會降低散熱效率;揮發性大則易使濃度改變、液面不穩,甚至增加火災風險。因此導熱度大為正確特性。
AA3000 系鋁合金係指 1. Al-Mg 系 2. Al-Mn 系 3. Al-Cu 系 4. Al-Si 系合金。
答案:(2) Al-Mn 系
解析:AA(美國鋁業協會)四位數編號中,3xxx系列主要以錳為合金元素,因此AA3000系屬於Al-Mn系鋁合金,常見如3003合金,具有良好的耐蝕性與加工性。Al-Mg系為5xxx系,Al-Cu系為2xxx系,Al-Si系則多見於4xxx系。故選Al-Mn系。
洛氏硬度測試圓棒之圓柱面硬度時,所測之值應予修正,其原則為 1. 直徑愈小,扣除(減值)愈大 2. 直徑愈大,補償(加值)愈大 3. 直徑愈小,補償(加值)愈大 4. 直徑愈大,扣除(減值)愈大。
答案:(3) 直徑愈小,補償(加值)愈大
解析:洛氏硬度在圓柱面測試時,因曲面使壓痕周圍支承材料較少,讀值會比平面低,必須依工件直徑加算補償值。圓柱直徑愈小,曲率愈大,支承不足的影響愈明顯,所需補償(加值)也愈大;直徑愈大則愈接近平面,補償愈小。故選「直徑愈小,補償(加值)愈大」。
乘坐轎車時,如有司機駕駛,按照乘車禮儀,以司機的方位來看,首位應為 1. 後排左側 2. 後排中間 3. 後排右側 4. 前座右側。
答案:(3) 後排右側
解析:有司機駕駛的轎車,乘車禮儀以「後排右側」為首位,因該座位位於前座乘客座後方,上下車受路邊車流影響較小,隱密性與安全性較高,也方便接待者照料。後排左側通常為次位,後排中間舒適性較差;前座右側多為隨員、翻譯,或主人親自駕駛時的首位。故選後排右側。
純鐵在常溫的結晶構造為 1. 體心立方格子 2. 體心正方格子 3. 六方密格子 4. 面心立方格子。
答案:(1) 體心立方格子
解析:純鐵在常溫下為α-Fe,結晶構造是體心立方格子(BCC),原子位於立方體八個角及中心。溫度升至約912°C時轉變為面心立方格子(FCC)的γ-Fe;更高溫的δ-Fe又回到體心立方。體心正方格子常見於麻田散鐵,六方密格子則非純鐵常溫組織。故選體心立方格子。
碳鋼淬火是為了得到下列何種組織 1. 肥粒體 2. 波來體 3. 沃斯田體 4. 麻田散體。
答案:(4) 麻田散體
解析:碳鋼淬火是將鋼加熱至沃斯田體區後快速冷卻,使沃斯田體來不及擴散轉變,被強制過冷成為麻田散體(martensite),以獲得高硬度與高強度。肥粒體與波來體為緩冷或正常化所得較軟組織;沃斯田體為高溫相,常溫下不穩定,需靠淬火固定為麻田散體。故淬火目的即在得到麻田散體組織。
洗碗、洗菜用何種方式可以達到清洗又省水的效果? 1. 把碗盤、菜等浸在水盆裡,再開水龍頭拼命沖水 2. 將適量的水放在盆槽內洗濯,以減少用水 3. 用熱水及冷水大量交叉沖洗達到最佳清洗效果 4. 對著水龍頭直接沖洗,且要盡量將水龍頭開大才能確保洗的乾淨。
答案:(2) 將適量的水放在盆槽內洗濯,以減少用水
解析:省水關鍵在於用盆裝適量水集中清洗,避免水龍頭長時間開啟造成流失。選項1、3、4皆讓水持續流動沖洗,耗水量大且不符節水原則。將碗盤、蔬果浸於盆中,以少量水刷洗後再短暫沖淨,可兼顧清潔與省水,是家庭與餐飲作業推廣的節水做法,故以盆槽內洗濯最正確。
廚房設置之排油煙機為下列何者? 1. 局部排氣裝置 2. 吹吸型換氣裝置 3. 整體換氣裝置 4. 排氣煙函。
答案:(1) 局部排氣裝置
解析:排油煙機在爐灶上方就近捕集油煙,屬於局部排氣裝置:由氣罩、風管、風機及排氣口組成,在污染物擴散前從發生源抽走。整體換氣是稀釋全室空氣,所需風量大且效率較低;吹吸型換氣常用於槽邊或工作檯的橫向氣流;排氣煙囪只是排放末端,並非完整裝置分類。故選局部排氣裝置。
沃斯田體系不銹鋼之固溶溫度為 1. 700~800°C 2. 1000~1100°C 3. 700~1000°C 4. 800~900°C。
答案:(2) 1000~1100°C
解析:沃斯田體系(300系列)不銹鋼的固溶處理(solution treatment)目的是將碳化物溶入沃斯田體中,需加熱至1000~1100°C使碳化物充分固溶,隨後快速水冷以保持耐蝕性。若溫度過低(如700~900°C)碳化物未全溶,冷卻後易析出降低耐蝕;故固溶溫度取1000~1100°C最適當。
機械設備設有接地線,其目的為 1. 減少電阻 2. 使電壓穩定 3. 預防漏電 4. 增加通電效率之安全措施。
答案:(3) 預防漏電
解析:機械設備裝設接地線是為安全防護,當設備因絕緣劣化發生漏電時,接地線提供低阻抗回路使漏電流流向大地,並促使過電流保護裝置(如無熔絲開關、漏電斷路器)跳脫,避免人員觸電。接地並非為減少電阻、穩定電壓或提升通電效率,其核心目的在預防漏電危害,故選3。
如以d 表示勃氏硬度測試之壓痕直徑,則壓痕與壓痕之間的中心距離應在 1. 8d 2. 4d 3. 2d 4. 6d 以上。
答案:(2) 4d
解析:勃氏硬度(Brinell)測試時,為避免相鄰壓痕的塑性變形區互相影響,規範要求兩壓痕中心距離不得小於4倍壓痕直徑(4d);壓痕中心至試片邊緣距離則不得小於2.5d。因此題目所問壓痕與壓痕之間中心距離應在4d以上,選項2(4d)最正確,6d雖更安全但非最低要求之標準值。
鋼料應從何種組織實施回火 1. 波來體 2. 淬火麻田散體 3. 雪明碳體 4. 肥粒體。
答案:(2) 淬火麻田散體
解析:回火是將淬火後的麻田散體加熱至臨界溫度以下,使其分解為回火麻田散體、變韌體或糙斑體,以消除淬火內應力、降低脆性及調整硬度與韌性。回火對象必須是先經淬火所得的不穩定麻田散體;肥粒體、波來體、雪明碳體本身已穩定,無須回火。故應從淬火麻田散體實施回火。
需要實施多次回火的鋼料為 1. 高碳鋼 2. 高速鋼 3. 彈簧鋼 4. 易切鋼。
答案:(2) 高速鋼
解析:高速鋼(如SKH)淬火後殘留大量沃斯田體,一次回火無法充分轉變,需實施2~3次回火,利用每次回火冷卻時殘留沃斯田體轉變為麻田散體,並產生二次硬化以提升紅熱硬度。高碳鋼、彈簧鋼、易切鋼一般一次回火即可。故需多次回火的鋼料為高速鋼。
二氧化碳(CO 2 )在高溫時為一種 1. 還原性氣體 2. 滲碳性氣體 3. 脫碳性氣體 4. 惰性氣體。
答案:(3) 脫碳性氣體
解析:二氧化碳(CO2)在高溫下具氧化性,會與鋼表面碳反應生成CO,造成表面脫碳,故屬脫碳性氣體。相較下,CO、CH4為滲碳性氣體,H2、CO為還原性氣體,而CO2並非惰性(惰性如Ar、N2)。因此滲碳或保護氣氛中須控制CO2含量,以防工件脫碳,答案為脫碳性氣體(選項3)。
表示中心線平均粗糙度之符號為 1. Ra 2. Rz 3. Rmax 4. Rt。
答案:(1) Ra
解析:表面粗糙度參數中,Ra 代表中心線平均粗糙度,也就是算術平均粗糙度。其定義為:在取樣長度內,將剖面曲線上各點到中心線的距離取絕對值後加總,再除以取樣長度。這是業界最常用的粗糙度指標。Rz 是最大高度,屬於十點平均粗糙度;Rmax 是取樣長度內最大的單一峰值高度;Rt 是全評價長度內最高峰到最低谷的總高度。Rz、Rmax、Rt 三者都是看峰谷高度的參數,並非中心線平均值。
碳鋼之高溫回火麻田散體本質上包含那二相 1. 波來體、肥粒體 2. 肥粒體、雪明碳體 3. 波來體、變韌體 4. 沃斯田體、波來體。
答案:(2) 肥粒體、雪明碳體
解析:碳鋼淬火後得到的麻田散體,是碳在α鐵中的過飽和固溶體,板條間有高密度差排。經高溫回火(約500~650℃)後,過飽和的碳會析出成細小粒狀雪明碳體(Fe3C),基地則回復、再結晶為肥粒體。因此高溫回火麻田散體本質上是由肥粒體和雪明碳體這兩相組成,又稱回火吐粒散體。波來體與變韌體是不同冷卻途徑的產物,沃斯田體則是高溫相。
304 不銹鋼中除了Fe 外 1. 含Cr、Ni 2. 含Cr、Mo 3. 含Cr、Mn 4. 單含Cr。
答案:(1) 含Cr、Ni
解析:304 是最典型的沃斯田體系不銹鋼,標準成分約含 18%Cr、8%Ni,因此俗稱 18-8 不銹鋼,其餘主要成分為 Fe。Cr 能形成鈍化膜,提供耐蝕性;Ni 則使沃斯田體相穩定,並改善韌性與加工性。若另外添加 Mo(約 2~3%),就屬於 316 系列,耐孔蝕與氯離子腐蝕的能力較佳;以 Mn 部分取代 Ni 者,則屬於 200 系列。304 並非只含 Cr 的肥粒體不銹鋼(如 430)。
高週波熱處理的目的是 1. 硬化表面 2. 硬化心部 3. 組織安定化 4. 微化晶粒。
答案:(1) 硬化表面
解析:高週波(感應)加熱是利用電磁感應,在工件表面產生渦流;由於集膚效應,電流集中在表層,使表層迅速升溫到沃斯田體化溫度,隨即噴水急冷而得到麻田散體,達到硬化表面的目的,心部仍保有原來的韌性與強度。這是表面硬化法之一,適用於齒輪、軸類等需要表面耐磨、心部強韌的零件。組織安定化屬於退火或安定化處理,微化晶粒則是細晶處理的目的。
露點檢測係用於檢驗爐氣中之 1. CO 2 2. CO 3. H2 4. H2O。
答案:(4) H2O
解析:露點是指氣體中的水蒸氣開始凝結成露的溫度。水氣含量愈多,露點就愈高,因此量測露點等於檢驗爐氣中的 H2O 含量。在滲碳爐或保護氣氛爐中,露點過高表示水氣偏多,會使工件氧化、脫碳,並影響碳勢控制,通常以露點計或露點鏡來監測。CO 與 CO2 是與碳勢相關的成分,H2 是還原性氣體,都不是露點所直接檢驗的對象。
下列何者組織延展性最佳 1. 麻田散體 2. 肥粒體 3. 雪明碳體 4. 波來體。
答案:(2) 肥粒體
解析:肥粒體是體心立方結構,含碳量極低(室溫約 0.008% 以下),滑移系統多,差排容易移動,因此質地柔軟,延展性最佳,伸長率與斷面縮率都高。麻田散體因碳過飽和造成晶格畸變,硬度高但脆;雪明碳體(Fe3C)是硬脆的化合物相;波來體是肥粒體與雪明碳體交替排列的層狀組織,強度比肥粒體高,延展性則較差。
肥粒體是體心立方格子,其單位格子之鐵原子數目共有 1. 2 2. 1 3. 4 4. 6 個。
答案:(1) 2
解析:體心立方格子(BCC)的單位晶胞中,8 個頂角各有一個鐵原子,每個頂角原子為相鄰 8 個晶胞所共有,貢獻為 1/8×8=1 個;晶胞中心另有 1 個原子,完全屬於此晶胞,貢獻 1 個。合計 1+1=2 個原子。因此肥粒體的單位格子含有 2 個鐵原子,原子堆積率約 0.68,低於面心立方的 0.74。
碳鋼滲碳後如需實施兩次淬火,第一次淬火的目的是 1. 硬化心部 2. 心部組織微細化 3. 硬化表層 4. 表層組織微細化。
答案:(2) 心部組織微細化
解析:滲碳後採二次淬火法時,第一次淬火是從較高溫度(約 880~900℃)加熱後淬火,目的在使心部粗大的肥粒體與波來體組織重新沃斯田體化並細化,也就是使心部組織微細化。第二次淬火則從較低溫度(約 760~800℃)加熱,避免表層殘留過多沃斯田體,使表層組織微細化並獲得高硬度。選項 1、3 的硬化表層,主要靠第二次淬火及滲碳層本身。
下列合金元素何者不會增加硬化能? 1. Mo 2. Cr 3. Ni 4. Co。
答案:(4) Co
解析:硬化能是指鋼料淬火時獲得麻田散鐵、形成硬化層的難易程度,通常以臨界冷卻速度與理想臨界直徑來評估。Mo、Cr、Ni 都會使連續冷卻曲線右移、降低臨界冷卻速度,因此能提高硬化能;其中 Mo 的效果尤其顯著,少量添加即可明顯改善。Co 則相反,它會使變態溫度上升、臨界冷卻速度變快,因此會降低硬化能,常被用來抑制殘留沃斯田鐵,但不作為提升硬化能的元素。故選 Co。
下列那一種表面硬化處理所能達到的硬度最高 1. 氣體滲碳熱處理 2. 高週波熱處理 3. 火焰硬化熱處理 4. 氣體滲氮熱處理。
答案:(4) 氣體滲氮熱處理
解析:氣體滲氮在 500~570℃ 的低溫下進行,利用氮原子與鋼中的 Cr、Mo、Al 等元素形成極細且穩定的氮化物,表面硬度可達 HV1000 以上,且變形極小、不需再淬火。氣體滲碳雖可達高硬度,但需淬火,硬度約 HRC58~62;高週波與火焰硬化屬於局部淬火,硬化層較淺,硬度也較滲氮低。因此能達到最高表面硬度者為氣體滲氮熱處理。
下列何種熱處理最容易使工件發生變形 1. 退火 2. 回火 3. 淬火 4. 正常化。
答案:(3) 淬火
解析:淬火是把鋼加熱到沃斯田鐵化溫度後急速冷卻,表層與心部冷卻速度不同,造成溫度梯度大、組織轉變時間不一致,產生甚大的熱應力與變態應力,因此最容易引起翹曲、扭曲甚至裂痕。退火與正常化冷卻緩慢,應力可逐漸釋放;回火的目的正是消除淬火殘留應力、調整韌性。故以淬火造成變形的風險最高。
洛氏HRB 硬度試驗荷重為 1. 200kg 2. 60kg 3. 100kg 4. 150kg。
答案:(3) 100kg
解析:洛氏硬度試驗依尺度不同而有不同荷重:B 尺度(HRB)使用直徑 1/16 吋(1.588mm)鋼球壓痕器,荷重為 100kg,適合量測軟鋼、黃銅等中低硬度材料;C 尺度(HRC)使用 120° 金剛石圓錐,荷重 150kg,適合淬火鋼等硬材料。選項中的 60kg 為 A 尺度等特殊尺度所用,200kg 並非洛氏標準荷重。故 HRB 的荷重為 100kg。
雇主要求確實管制人員不得進入吊舉物下方,可避免下列何種災害發生? 1. 物體飛落 2. 被撞 3. 感電 4. 墜落。
答案:(1) 物體飛落
解析:吊掛作業中,吊舉物可能因吊索斷裂、脫鉤或固定不良而掉落,屬於「物體飛落」災害。要求人員不得進入吊舉物下方,就是劃定危險區域、消除人員暴露於落物路徑的風險,為防止物體飛落災害最直接的管制措施。被撞是指人員遭移動機具或車輛撞擊;感電與墜落分別與電氣設備及高處作業有關,皆非本項管制的主要目的。
促進鋼之滲碳作用的元素為 1. Cr 2. Cu 3. B 4. Co。
答案:(1) Cr
解析:滲碳是讓碳原子由表面向內擴散,鋼中若含有容易形成碳化物的元素,會提高表面對碳的親和力與碳的固溶度,使碳濃度梯度增大、擴散通量增加,因而促進滲碳。Cr 是強碳化物形成元素,能明顯促進滲碳層形成並提高其硬度與耐磨性。Cu 在鋼中主要影響耐蝕性,B 主要提升硬化能,Co 反而會降低硬化能並阻礙碳化物形成,皆非促進滲碳的元素。
日本系統的K 型(Chromel-Alumel)熱電偶之補償導線包覆層的顏色為 1. 黃色 2. 藍色 3. 褐色 4. 黑色。
答案:(2) 藍色
解析:K型熱電偶又稱CA型(Chromel正極、Alumel負極),依日本JIS C 1610標準,其補償導線(延長導線)之絕緣包覆層顏色規定為藍色,用以與其他熱電偶型式區分,方便現場配線辨識。熱處理爐溫控系統常以補償導線延伸熱電偶訊號至控制器,若顏色辨識錯誤,易造成接線極性相反或型式不符,導致溫度量測誤差。故正確包覆層顏色為藍色。
1μm 單位是表示 1. 百萬分之一公厘 2. 百萬分之一公分 3. 百萬分之一公尺 4. 百分之一公厘。
答案:(3) 百萬分之一公尺
解析:μm 讀作微米,是長度單位的前置詞「微」,代表 10⁻⁶。因此 1μm=10⁻⁶ m,也就是百萬分之一公尺,等於 0.001mm(千分之一公厘)。選項「百萬分之一公厘」相當於 10⁻⁶ mm,數值僅為 1nm,與微米相差一千倍;「百萬分之一公分」為 10⁻⁸ m;「百分之一公厘」則為 10μm。故正確表示為百萬分之一公尺。
鋼之Ms 變態溫度受下列何者因素影響最大? 1. 加熱溫度 2. 成份 3. 冷卻速率 4. 加熱速率。
答案:(2) 成份
解析:Ms(麻田散鐵開始)變態溫度主要由鋼的化學成分決定,尤其是碳含量與合金元素對相變 driving force 的影響,因此成分因素最大。加熱溫度、冷卻速率與加熱速率雖影響奧氏體化與相變條件,但對 Ms 本身影響較小。
輝面熱處理之坑式爐(Pit Furnace)比多功能型爐(All Case Type Furnace)之輝面度差的最主要原因為坑 式爐之 1. 爐氣均勻性較差 2. 淬火時必須把工件吊出而與空氣接觸 3. 爐氣較不易控制 4. 溫度均勻性較差。
答案:(2) 淬火時必須把工件吊出而與空氣接觸
解析:坑式爐(Pit Furnace)進行輝面熱處理時,工件淬火須自爐內吊出再行移至淬火槽,吊出過程中工件與空氣接觸,表面因而氧化變色,輝面度較多功能型爐(All Case Type,可在爐內直接淬火、不與空氣接觸)為差。爐氣均勻性與溫度均勻性雖影響品質,但非輝面度較差之最主要原因。故答案為 2。
都市中常產生的「熱島效應」會造成何種影響? 1. 溫度降低 2. 增加降雨 3. 空氣污染物易擴散 4. 空氣污染物不易擴散。
答案:(4) 空氣污染物不易擴散
解析:都市熱島效應指都市因建築、柏油吸熱與人為排熱,使氣溫高於周圍郊區。高溫使大氣穩定度增加、垂直對流減弱,導致空氣污染物不易擴散而累積,惡化空氣品質。因此正確影響為空氣污染物不易擴散。選項1溫度降低與事實相反(實為升高);選項3污染物易擴散同樣錯誤。
購買下列哪一種商品對環境比較友善? 1. 用過即丟的商品 2. 一次性的產品 3. 過度包裝的商品 4. 材質可以回收的商品。
答案:(4) 材質可以回收的商品
解析:對環境友善的消費選擇是購買材質可回收的商品,因回收可減少原生資源開採與廢棄物產生,符合減量、回收、再利用的環保3R原則。相對地,用過即丟與一次性產品會增加垃圾量;過度包裝則浪費資源並製造多餘廢棄物。故選材質可回收之商品,對環境衝擊最小。
下列何種氣體對鋼料不具有氧化性,但有脫碳性 1. CO 2. CO 2 3. H2 4. H 2O。
答案:(3) H2
解析:H2(氫氣)對鋼料不具氧化性(不會使鐵氧化),但具脫碳性:高溫下氫與鋼表面碳反應生成甲烷(2H2+C→CH4)而移除碳。相對地,CO2、H2O兼具氧化性與脫碳性;CO則具滲碳性(增加碳)。故在題目「不具氧化性但有脫碳性」的條件下,正確答案為H2。
純鐵的A 3 變態溫度為 1. 1410°C 2. 230°C 3. 912°C 4. 727°C。
答案:(3) 912°C
解析:純鐵的 A3 變態(α-Fe 轉 γ-Fe)溫度約為 912°C;1410°C 為 δ-Fe 轉 γ-Fe 的 A4,727°C 為共析溫度 Ar1/Ac1,230°C 非純鐵相變溫度。
可改善鋼的切削性之元素為 1. V、Mo、W、Cr 等 2. Pb、S、Ca 等 3. Cr、Ni、Ca、Mo、W 等 4. Cr、Ni、 Si、Mo 等。
答案:(2) Pb、S、Ca 等
解析:改善鋼切削性(易削性)的元素為Pb、S、Ca、Se、Te等。Pb與S形成軟質夾雜物或低熔點相,切削時易斷屑並潤滑刀刃;Ca形成適宜非金屬夾雜物改善切屑處理。V、Mo、W、Cr、Ni、Si等多為強化或硬化元素,會提高強度與耐磨性,反增加切削困難。故選Pb、S、Ca等。
過共析鋼之常溫完全退火組織為 1. 肥粒體 2. 肥粒體+波來體 3. 波來體 4. 波來體+雪明碳體。
答案:(4) 波來體+雪明碳體
解析:過共析鋼完全退火後,組織為波來體(Pearlite)加雪明碳體(Cementite),雪明碳體沿晶界析出。肥粒體+波來體為亞共析鋼組織,單相肥粒體或波來體不適用過共析鋼。
軸承鋼除 C 之外,主要的合金元素為 1. Cr 2. V 3. Ni 4. W。
答案:(1) Cr
解析:軸承鋼(如SUJ2、AISI 52100)為高碳鉻鋼,除C外主要合金元素為Cr(約1.3~1.6%)。Cr可提高硬度、耐磨性與淬透性,並細化碳化物使其均勻分布,符合軸承高接觸疲勞壽命需求。V、Ni、W並非軸承鋼主要添加元素。故選Cr。
雪明碳體Fe 3C 失去磁性的變態點稱為 1. A0 2. A 3 3. A2 4. A 1 變態點。
答案:(1) A0
解析:雪明碳體(Fe3C,滲碳體)為鐵磁性相,其失去磁性的溫度稱為居禮點,在鐵碳平衡圖中以A0表示(約210~230℃)。A1為共析變態點(PSK線)、A3為沃斯田鐵開始析出肥粒鐵之變態點、A2為肥粒鐵失去磁性之點(約768℃)。故Fe3C失去磁性之變態點為A0。
適合於高速迴轉葉輪噴擊的噴料為 1. 矽石粉 2. 玻璃珠 3. 鋼珠 4. 金鋼砂。
答案:(3) 鋼珠
解析:高速迴轉葉輪噴擊(shot blasting)主要使用鋼珠作為噴料,因其硬度與韌性適中,可反覆撞擊工件表面,達到清理或強化效果,且能循環使用。矽石粉、玻璃珠、金剛砂較適合其他噴砂或研磨用途,故本題選鋼珠。
方形螺紋最適合用於 1. 精密儀器 2. 固定機件 3. 調整距離 4. 傳達動力。
答案:(4) 傳達動力
解析:方形螺紋(square thread)牙形對稱、摩擦損失小,效率高,最適合用於傳達動力,如千斤頂、螺桿等傳動機構。梯形螺紋多用於定位與調整距離,三角螺紋則用於固定機件,精密儀器多採用細牙螺紋,因此本題選傳達動力。
以氰化鹽浴滲碳後,不可直接淬入硝酸鹽浴中之理由為 1. 會造成工件之脫碳 2. 會造成工件之氧化 3. 易引起爆炸 4. 易使工件變形。
答案:(3) 易引起爆炸
解析:氰化鹽浴滲碳後的工件表面附有氰化鹽殘渣,若直接淬入硝酸鹽浴,氰化物與硝酸鹽可能發生劇烈化學反應而引起爆炸。因此必須先清洗或中間處理,不能直接淬入硝酸鹽浴。其他選項如脫碳、氧化或變形並非主要理由。
關於建築中常用的金屬玻璃帷幕牆,下列敘述何者正確? 1. 臺灣的氣候濕熱,特別適合在大樓以金屬玻璃帷幕作為建材 2. 玻璃帷幕牆適用於臺灣,讓夏天的室內產生溫暖的感覺 3. 玻璃帷幕牆的使用能節省室內空調使用 4. 在溫度高的國家,建築使用金屬玻璃帷幕會造成日照輻射熱,產生室內「溫室效應」。
答案:(4) 在溫度高的國家,建築使用金屬玻璃帷幕會造成日照輻射熱,產生室內「溫室效應」
解析:金屬玻璃帷幕牆在高溫地區會因日照輻射熱累積,造成室內溫室效應,增加空調負荷,並不適合濕熱氣候。臺灣濕熱環境使用需特別考量隔熱設計,無法節省空調,也不會讓室內產生溫暖感覺,故正確敘述為溫室效應。
為了保護環境,政府提出了4 個R 的口號,下列何者不是4R 中的其中一項? 1. 減少使用 2. 再循環 3. 再利用 4. 再創新。
答案:(4) 再創新
解析:政府推動的 4R 為 Reduce(減少使用)、Reuse(再利用)、Recycle(再循環)、Recover(回收能源/再生)。本題選項中的「再創新」並非 4R 的一項,因此正確答案為再創新。
在時效溫度下實施鋁合金的析出硬化處理時,其硬度隨處理時間的增長而 1. 降低 2. 先降後升 3. 升高 4. 先升後降。
答案:(4) 先升後降
解析:鋁合金析出硬化(時效處理)在時效溫度下,隨時間增加先形成GP區與細緻析出物,有效阻礙差排運動,使硬度上升;但持續過久會進入過時效(over-aging),析出物粗化、間距變大,強化效果減弱,硬度下降。故硬度隨處理時間增長呈現先升後降的趨勢。
抗拉試驗中之降伏點強度如未加註明,則指的是 1. 破壞強度之70% 2. 上降伏點 3. 下降伏點 4. 上降伏點下降伏點之平均值。
答案:(2) 上降伏點
解析:抗拉試驗中,降伏強度若未特別註明,一般係指上降伏點(upper yield point)。材料受拉時荷重—伸長曲線出現降伏平台,其上緣稱上降伏點、下緣稱下降伏點;慣例取上降伏點,因其為開始大量塑性變形之臨界應力。破壞強度的70%、上下降伏點平均值皆非定義值,下降伏點亦須加註才採用。
提高滲氮層硬度最有效之元素為 1. Ni 2. Al 3. Cr 4. Mo。
答案:(2) Al
解析:滲氮(氮化)時,鋼中的Al會與滲入的氮結合,形成細小且高度分散的AlN氮化物,硬度極高、熱穩定性佳,是提高滲氮層硬度最有效的元素。Cr、Mo、V雖也能形成氮化物,但硬化效果不及Al;Ni不形成氮化物,只靠固溶強化,對滲氮層硬度貢獻有限。因此選Al。
鎯頭之規格以 1. 號碼 2. 柄長 3. 重量 4. 頭部長度稱呼之。
答案:(3) 重量
解析:鎯頭(手鎚)的規格以頭部重量稱呼,例如0.5磅、1磅、2磅等;重量直接決定敲擊能量與適用場合,是選用與辨識的主要依據。柄長與頭部長度只是尺寸描述,並非規格表示法;以號碼稱呼也不符一般五金工具慣例。故選重量。
洛氏硬度HRB 所使用之壓痕器為 1. 頂角136°之鑽石正方角錐 2. 1.588mm 鋼球 3. 3.175mm 鋼球 4. 頂角 120°之鑽石圓錐。
答案:(2) 1.588mm 鋼球
解析:洛氏硬度依壓痕器與荷重分成多種尺度。HRB使用直徑1.588mm(1/16吋)鋼球,荷重100kgf,適用於軟鋼、銅合金等中低硬度材料。頂角136°鑽石正方角錐是維克氏試驗的壓痕器;頂角120°鑽石圓錐用於HRC;3.175mm鋼球並非HRB所用。故選1.588mm鋼球。
碳工具鋼的淬火溫度為 1. 760~820°C 2. 950~1000°C 3. 850~910°C 4. 820~870°C。
答案:(1) 760~820°C
解析:碳工具鋼屬亞共析鋼,淬火溫度通常取A3以上約30~50°C,實務上約760~820°C,可使組織完全沃斯田鐵化並保有細晶粒,淬火後硬度高、變形與開裂風險較低。950~1000°C明顯過高,會造成晶粒粗大、脫碳與變形加劇,故不採用。
如以d 表示維克氏硬度測試時之壓痕對角線長度,則試片之厚度應在 1. 1.5d 2. 6d 3. 4.5d 4. 3d 以上。
答案:(1) 1.5d
解析:維克氏硬度試驗要求壓痕周圍有足夠材料支撐,試片厚度須達壓痕對角線長度d的1.5倍以上,一般以1.5d為下限。若厚度不足,壓痕塑性變形區會受底層或夾持面影響,使量測值偏高、失真。6d、4.5d、3d雖較厚,但題目問的是最低要求,故選1.5d。
高分子淬火液之添加高分子於水中之目的為 1. 提高水在Ms 點附近之冷卻速率 2. 使泡沫崩潰時間提前發生 3. 減緩水在Ms 點附近之冷卻速率 4. 提高水在Ps 點附近之冷卻速率。
答案:(3) 減緩水在Ms 點附近之冷卻速率
解析:高分子淬火液是將PAG等水溶性高分子溶於水中,工件入浴時表面形成高分子包覆膜,使蒸氣膜階段延長,並在Ms點附近(低溫區)降低冷卻速率,以減少淬裂與變形,同時常溫區仍保有足夠冷速。提高低溫冷卻速率或使泡沫提前崩潰,都與添加高分子之目的相反,故選減緩Ms點附近冷卻速率。
氣體滲碳的溫度多為 1. 900~950°C 2. 750~800°C 3. 800~850°C 4. 950~1000°C。
答案:(1) 900~950°C
解析:氣體滲碳須在沃斯田鐵區進行,常用溫度為900~950°C。此溫度下碳在γ鐵中的溶解度與擴散速率都大,可在合理時間內獲得所需滲碳深度與表面碳濃度。750~850°C偏低,擴散慢且可能落在A1~A3之間,滲碳效率與深度不足,故採900~950°C。
下列何者不是自來水消毒採用的方式? 1. 紫外線消毒 2. 加入臭氧 3. 加入二氧化碳 4. 加入氯氣。
答案:(3) 加入二氧化碳
解析:自來水消毒主要採加氯(氯氣或次氯酸鈉)、臭氧及紫外線等方式,藉由氧化或破壞微生物核酸達到殺菌效果。二氧化碳溶於水只形成碳酸、略降低pH值,並無殺菌能力,不會作為消毒劑使用。故加入二氧化碳不是自來水消毒方式。
下列簡號中何者為德國工業標準 1. CNS 2. DIN 3. JIS 4. ISO。
答案:(2) DIN
解析:DIN 是德國工業標準(Deutsche Industrie Norm),由德國標準化機構制定,常出現在機械材料與熱處理規範中。CNS 是中華民國國家標準,JIS 是日本工業規格,ISO 則是國際標準化組織發布的國際標準;三者分屬台灣、日本與國際體系,都不是德國標準,因此本題選 DIN。
鋼料應從何種組織實施淬火 1. 麻田散體 2. 波來體 3. 沃斯田體 4. 肥粒體。
答案:(3) 沃斯田體
解析:淬火是把鋼加熱到沃斯田體化溫度,使碳化物溶解、組織完全變成沃斯田體,再以超過臨界冷卻速率的冷卻方式抑制擴散變態,使其轉變為麻田散體。若原始組織為波來體、肥粒體或麻田散體,未經充分沃斯田體化就淬火,硬度和組織均勻性都不足,所以應從沃斯田體實施淬火。
有一抗拉試棒之標距內直徑為10mm,斷裂時之破斷力為5,000kg,則其抗拉強度為 1. 96.73kgf/mm 2 2. 50kgf/mm2 3. 127.32kgf/mm 2 4. 63.66kgf/mm 2。
答案:(4) 63.66kgf/mm 2
解析:抗拉強度=破斷負荷÷原斷面積。直徑 10 mm,半徑 r=5 mm,截面積 A=πr²=3.1416×5²≒78.54 mm²;抗拉強度 σ=5,000÷78.54≒63.66 kgf/mm²。因此答案為 63.66 kgf/mm²,其他數值是把直徑或半徑代入錯誤所致。
下列因素何者與鋼之硬化能無關 1. 鋼材原硬度 2. 沃斯田鐵晶粒大小 3. 化學成份 4. 鋼材原組織。
答案:(1) 鋼材原硬度
解析:硬化能是指鋼材淬火後獲得麻田散體的深度與難易,主要受化學成分(尤其碳及合金元素)、沃斯田體晶粒大小、原組織均勻性等影響。鋼材原先的硬度只是淬火前的狀態,不能決定淬火後硬化層的深度,故與硬化能無關;其餘三項都會影響變態曲線與硬化深度。
連續冷卻變態曲線圖簡稱 1. C.T.T 圖 2. T.T.T 圖 3. C.C.T 圖 4. T.T.C 圖。
答案:(3) C.C.T 圖
解析:連續冷卻變態曲線圖的英文為 Continuous Cooling Transformation,簡稱 C.C.T 圖,用來描述鋼料在不同連續冷卻速率下,變態開始與完成的溫度與時間。T.T.T 圖是等溫變態曲線圖,C.T.T 與 T.T.C 並非此圖的通用簡稱,因此選 C.C.T 圖。
沃斯回火功能最佳之熱浴為 1. 金屬浴 2. 鹽浴 3. 流體床 4. 油。
答案:(1) 金屬浴
洗銅銹最有效的酸是 1. 草酸 2. 鹽酸 3. 硫酸 4. 硝酸。
答案:(4) 硝酸
解析:銅銹主要為氧化銅等化合物,硝酸具氧化性,能與銅及其氧化物反應生成可溶性硝酸銅,因此除銅銹效果最顯著。草酸常用於除鐵銹或清潔還原,鹽酸與硫酸對銅銹的溶解作用較有限。使用硝酸時須注意其強腐蝕性,並在通風良好處操作。
有機溶劑操作的環境最好在 1. 密閉室內 2. 溫度較低的地方 3. 乾燥的地方 4. 通風的窗邊。
答案:(4) 通風的窗邊
解析:有機溶劑容易揮發,且多具可燃性與毒性,操作環境應保持良好通風,使蒸氣迅速排出,避免在密閉室內累積而引發中毒或火災。通風的窗邊可引入新鮮空氣並排出溶劑蒸氣;溫度較低或乾燥並不能取代通風,密閉室內操作更危險。
下列何者不屬公務員廉政倫理規範禁止公務員收受之「財物」? 1. 運動中心免費會員證 2. 農特產禮盒 3. 公司印製之月曆 4. 旅宿業公關票。
答案:(3) 公司印製之月曆
解析:依公務員廉政倫理規範,公務員不得收受與其職務有利害關係者所餽贈之財物;所稱財物包括現金、有價證券、禮券、會員證、公關票及禮盒等具有經濟價值者。運動中心免費會員證、農特產禮盒、旅宿業公關票都能轉換為實質利益,屬禁止收受範圍;公司印製之月曆屬價值輕微的宣傳品,通常不列入禁止之財物。
導電率最好的金屬為 1. Cu 2. Pt 3. Ag 4. Au。
答案:(3) Ag
解析:金屬的導電率以銀(Ag)最高,工程上以退火軟銅的導電率定為100% IACS 當基準,銀約105~108% IACS,銅約100%,金約70%左右,鉑則明顯較低。因此導電性最佳者為Ag。實務上雖常採用銅,是因為銅的價格較低、加工性與強度較佳,就導電率本身而言仍以銀居首。
下列何種鋼料的淬火溫度最高 1. 高碳工具鋼 2. 軸承鋼 3. 高速鋼 4. 構造用鋼。
答案:(3) 高速鋼
解析:高速鋼含W、Mo、Cr、V等大量碳化物形成元素,必須加熱到約1200~1250℃才能使碳化物充分溶入沃斯田鐵,淬火溫度為各類鋼種中最高。高碳工具鋼約760~800℃,軸承鋼約830~850℃,構造用鋼約850~900℃,皆低於高速鋼。若加熱不足,碳化物未溶,淬火後硬度與紅熱硬度都不足。
合金元素Cr、Mn、Mo 在合金工具鋼的主要作用是 1. 改善加工性 2. 微化晶粒 3. 減少質量效應 4. 防止回火脆性。
答案:(3) 減少質量效應
解析:Cr、Mn、Mo均能降低沃斯田鐵連續冷卻曲線的臨界冷卻速率,提高硬化能,使大斷面工件淬火時心部也能獲得麻田散鐵,也就是減少質量效應(尺寸效應)造成的硬度落差。Cr、Mo另可形成碳化物,提升耐磨性與抗回火軟化;Mn則改善硬化能並固溶強化。合金工具鋼添加這些元素,主要目的在於使厚斷面也能均勻硬化。
共晶鑄鐵之含碳量約 1. 4.3% 2. 6.69% 3. 0.77% 4. 2.11%。
答案:(1) 4.3%
解析:鐵碳穩定系狀態圖中,共晶點約在4.3%C、1147℃,此時液相同時結晶出沃斯田鐵與雪明碳鐵的共晶組織(粒滴斑鐵)。6.69%為雪明碳鐵Fe3C的含碳量,0.77%為共析點(波來鐵成分),2.11%為1147℃時沃斯田鐵的最大固溶碳量。含碳量接近4.3%的鑄鐵凝固溫度最低、流動性最佳。
下列何項不是照明節能改善需優先考量之因素? 1. 照明之品質是否適當 2. 照度是否適當 3. 燈具之外型是否美觀 4. 照明方式是否適當。
答案:(3) 燈具之外型是否美觀
解析:照明節能改善應先確認照度是否適當、照明品質(眩光、演色性、均勻度)是否合宜、照明方式與燈具效率是否恰當,並避免過度照明與不必要的點燈。燈具外型美觀屬於室內設計與視覺需求,與用電效率無直接關係,並非節能改善的優先考量因素。若只追求造型,反而可能犧牲配光效率與維護性。
下列何者非屬勞工從事電氣工作,應符合之規定? 1. 使其使用電工安全帽 2. 穿戴棉質手套絕緣 3. 停電作業應檢電掛接地 4. 穿戴絕緣防護具。
答案:(2) 穿戴棉質手套絕緣
解析:依職業安全衛生相關規定,從事電氣工作應使用絕緣手套等絕緣防護具,並戴電工安全帽;停電作業須檢電、掛接地線並確認無電後才可作業。棉質手套不具絕緣能力,且容易吸汗、吸濕而導電,不能作為電氣作業的絕緣防護,故「穿戴棉質手套絕緣」不符合規定,應改用合格之橡膠或塑膠絕緣手套。
機械構造用合金鋼使用前需要實施何種熱處理 1. 淬火+低溫回火 2. 淬火+高溫回火 3. 退火 4. 正常化。
答案:(2) 淬火+高溫回火
解析:機械構造用合金鋼一般經淬火後施以高溫回火,即調質處理(quenching and tempering),可得兼具強度與韌性之回火麻田散體或變韌體組織,適合承受動負荷之構造件。低溫回火硬度高但韌性不足;退火、正常化為預備或去應力處理,非使用狀態之最終熱處理。
S45C 是一種 1. 高碳鋼 2. 共析鋼 3. 亞共析鋼 4. 低碳鋼。
答案:(3) 亞共析鋼
解析:S45C 依 JIS 規格,數字 45 表示平均含碳量為 0.45%。鋼鐵依平衡組織以共析點約 0.77% 碳為界:低於 0.77% 為亞共析鋼,等於約 0.77% 為共析鋼,高於 0.77% 為過共析鋼。S45C 含碳 0.45%,低於共析濃度,故為亞共析鋼;同時其含碳量屬中碳鋼範圍,並非高碳或低碳鋼。選項 1、4 與含碳量分級不符;選項 2 共析鋼需碳含量約 0.77%(如 SK5 附近),亦與 0.45% 不符。因此本題應選亞共析鋼。
對於墜落危險之預防措施,下列敘述何者正確? 1. 在外牆施工架等高處作業應盡量使用繫腰式安全帶 2. 高度2m 以上之開口處應設護欄或安全網 3. 安全帶應確實配掛在低於足下之堅固點 4. 高度2m 以上之開口緣處應圍起警示帶。
答案:(2) 高度2m 以上之開口處應設護欄或安全網
解析:依《職業安全衛生設施規則》規定,高差 2 公尺以上之開口、樓板邊緣,應設置護欄或安全網等防墜設施,故選項 2 正確。選項 1 錯誤:高處作業應使用全身式(捲落式)安全帶,繫腰式安全帶墜落時衝擊集中於腰部易致內傷,已不建議使用。選項 3 錯誤:安全帶應掛於高於足下(頭部上方)之堅固點始能防墜;掛於低於足下處仍會墜落。選項 4 錯誤:僅圍警示帶不足以防護 2 公尺以上開口,仍須護欄或安全網。
淬火冷卻速率應在 1. 臨界區域慢、危險區域也要慢 2. 臨界區域慢、危險區域快 3. 臨界區域快、危險區域也要快 4. 臨界區域快、危險區域慢。
答案:(4) 臨界區域快、危險區域慢
解析:淬火冷卻須配合 C 曲線(TTT 圖)。臨界區域指沃斯田體最易分解為波來鐵的溫度帶(約 550~600℃附近),冷速須快,方能越過鼻部避免生成軟質波來鐵而獲得麻田散鐵。危險區域指麻田散鐵生成溫度(Ms 附近約 200~300℃),此時組織轉變伴隨體積膨脹與熱應力,若冷速過快易龜裂,故應減慢冷卻以緩和應力。因此原則為「臨界區域快、危險區域慢」。選項 1、2、3 之快慢組合均不符此熱處理基本原理。
以下那種材料在做抗拉試驗時會有明顯的降伏點 1. 純銅 2. 純鋁 3. 淬火中碳鋼 4. 軟鋼。
答案:(4) 軟鋼
解析:軟鋼(低碳鋼,含碳約 0.1~0.2%)拉伸試驗會出現明顯上下降伏點(yield point),於應力—應變曲線呈水平鋸齒狀平台,此為差排被碳氮原子釘扎後突然滑移之現象。純銅、純鋁等面心立方金屬為連續屈服,無明顯降伏點;淬火中碳鋼經硬化後性質脆硬,亦不呈現明顯降伏平台。故本題答案為軟鋼,其降伏強度可由明顯降伏點直接讀取,工程上常以降伏點作為容許應力之依據。
受雇人於職務上所完成之著作,如果沒有特別以契約約定,其著作人為下列何者? 1. 受雇人 2. 雇用人 3. 雇用公司或機關法人代表 4. 由雇用人指定之自然人或法人。
答案:(1) 受雇人
解析:依《著作權法》第 11 條,受雇人於職務上所完成之著作,以該受雇人為著作人;但雙方以契約約定以雇用人為著作人者,從其約定。故未特別以契約約定時,著作人原則上為實際創作之受雇人,雇用人則依同條取得著作財產權。選項 2 雇用人僅於有契約約定時才成為著作人;選項 3、4 均非法定原則。本題強調「沒有特別以契約約定」之情形,故著作人為受雇人。
台灣年降雨量是世界平均值的2.6 倍,卻仍屬缺水地區,原因何者為非? 1. 水庫蓋得太少 2. 台灣自來水水價過於便宜 3. 台灣由於山坡陡峻,以及颱風豪雨雨勢急促,大部分的降雨量皆迅速流入海洋 4. 降雨量在地域、季節分佈極不平均。
答案:(1) 水庫蓋得太少
解析:台灣雖年降雨量為世界平均 2.6 倍,卻因地形與氣候缺水。正確原因含:選項 3 山坡陡峻、颱風豪雨急促,雨水迅速流入海洋難以留存;選項 4 降雨在地域與季節分布極不平均,枯豐水期差異大;選項 2 水價過於便宜導致浪費。選項 1「水庫蓋得太少」並非主因,台灣受限於地形狹窄、地質脆弱,適宜興建水庫地點有限,缺水主因在於留不住水而非水庫數量少。故問「何者為非」,答案為選項 1。
杯形工作物淬火時應 1. 杯口朝下 2. 杯口朝邊 3. 杯口朝上 4. 不拘。
答案:(3) 杯口朝上
下列使用重製行為,何者已超出「合理使用」範圍? 1. 將講師的授課內容錄音供分贈友人 2. 以分享網址的方式轉貼資訊分享於BBS 3. 直接轉貼高普考考古題在FACEBOOK 4. 將著作權人之作品及資訊, 下載供自己使用 。
答案:(1) 將講師的授課內容錄音供分贈友人
解析:依《著作權法》合理使用(第 44~65 條)原則,供個人非營利研究、教學等目的,於合理範圍內得重製。選項 1 將講師授課錄音後「分贈友人」,已超出個人使用範圍,屬對他人著作之重製並對外散布,侵害著作財產權,非合理使用。選項 4 下載供自己使用多屬個人合理使用;選項 2 單純分享網址連結未重製內容;相較之下,本題最典型超出合理使用者為錄音分贈友人。