民國104年 第1梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

工作疲勞又稱為 1. 生理性疲勞 2. 心理性疲勞 3. 自然性疲勞 4. 精神性疲勞。

答案：(1) 生理性疲勞

解析：工作疲勞是身體長時間從事肌肉活動後，因能量消耗、代謝產物堆積及肌肉收縮能力下降所產生的疲勞，屬於生理性疲勞。心理性或精神性疲勞則多因精神緊張、壓力、單調或注意力長期集中所引起，與肌肉工作造成的生理變化不同。自然性疲勞並非此題所指的標準分類，因此選生理性疲勞。

第2題

碳工具鋼球化退火後的組織為 1. 肥粒體+F e C 2. 沃斯田體+F e C 3. 波來體+F e C 4. 麻田散體+F e C 。

答案：(1) 肥粒體+F e C

解析：球化退火是將碳工具鋼加熱到A1附近，保溫後緩慢冷卻，使原本片狀的雪明碳鐵（Fe3C）逐漸變成球狀，分布在肥粒體基地中，組織為肥粒體加球狀Fe3C。球狀碳化物可降低硬度、改善切削性並利於後續淬火。沃斯田體為高溫組織；波來體是肥粒體與片狀Fe3C的層狀組織；麻田散體則是淬火後的非平衡組織。

第3題

熱電偶之最佳放置位置為 1. 盡量靠近工件放置的位置 2. 爐的內部下方 3. 爐側 4. 爐的內部上方。

答案：(1) 盡量靠近工件放置的位置

解析：熱電偶的作用是量測爐內實際溫度，應盡量靠近工件放置，才能代表工件所處的溫度，並避免爐壁輻射、爐門開閉或氣流造成的溫差。若放在爐的內部上方、下方或爐側，容易測得爐壁或局部氣流溫度，與工件實際溫度產生偏差，導致熱處理溫度控制不準。因此最佳位置是靠近工件處。

第4題

熱加工用合金工具鋼的淬火溫度為 1. 850 ~950 °C 2. 800 ~850 °C 3. 900 ~1000 °C 4. 1000 ~1100 °C。

答案：(4) 1000 ~1100 °C

解析：熱加工用合金工具鋼（如H13、SKD61）需加熱到約1000～1050°C，一般範圍可寫為1000～1100°C，使合金碳化物固溶於沃斯田體，淬火後再回火，以獲得高溫強度、耐熱疲勞性與韌性。850～950°C較接近一般合金工具鋼或中碳合金鋼的淬火溫度；800～850°C則偏低，常用於碳工具鋼。故選1000～1100°C。

第5題

適合於高速迴轉葉輪噴擊的噴料為 1. 金鋼砂 2. 矽石粉 3. 玻璃珠 4. 鋼珠。

答案：(4) 鋼珠

解析：高速迴轉葉輪噴擊是利用離心力將彈丸加速後衝擊工件表面，彈丸必須耐高速、耐反覆衝擊且不易破碎。鋼珠密度高、圓度好、韌性佳，可重複使用並在工件表面產生壓應力，適合此類噴擊。金鋼砂與矽石粉硬度雖高但較脆，易碎裂並產生粉塵；玻璃珠較輕且易破，通常用於較溫和的表面處理，不適合高速葉輪長期噴擊。

第6題

碳鋼之高溫回火麻田散體本質上包含那二相 1. 沃斯田體、波來體 2. 肥粒體、雪明碳體 3. 波來體、變韌體 4. 波來體、肥粒體。

答案：(2) 肥粒體、雪明碳體

解析：高溫回火麻田散體（回火麻田散體）本質上由肥粒體（α-鐵）與分散的雪明碳體（Fe3C）所組成，故正確為肥粒體、雪明碳體。其他選項如沃斯田體、波來體或變韌體並非回火麻田散體的基本組織。

第7題

鋼料應從何種組織實施回火 1. 肥粒體 2. 雪明碳體 3. 波來體 4. 淬火麻田散體。

答案：(4) 淬火麻田散體

第8題

高速鋼淬火加熱用鹽浴的主要成分為 1. N a C O 2. N a N O 3. B a C l 4. N a C N 。

答案：(3) B a C l

解析：高速鋼淬火加熱溫度高達 1200℃ 左右，須使用高溫鹽浴。BaCl2（氯化鋇）熔點約 960℃，工作範圍約 1000～1300℃，高溫下安定、不易揮發，是高速鋼加熱鹽浴的主要成分，常再添加少量 NaCl 等調整性質。NaNO3 硝酸鹽浴用於 200～550℃ 的低溫加熱；NaCN 氰鹽浴供滲碳、氰化使用；Na2CO3 並非高溫加熱鹽浴的主成分。故選 BaCl2。

第9題

經淬火回火之彈簧鋼片電鍍後再加熱於180 °C之目的為 1. 烘乾 2. 除氫 3. 麻田散體安定化 4. 二次硬化。

答案：(2) 除氫

第10題

純鐵在常溫的結晶構造為 1. 體心正方格子 2. 體心立方格子 3. 面心立方格子 4. 六方密格子。

答案：(2) 體心立方格子

解析：純鐵在常溫（α-鐵，ferrite）為體心立方格子（BCC）結構；高溫γ-鐵為面心立方，δ-鐵亦為體心立方。體心正方格子為麻田散體特徵，六方密格子為密排六方金屬如鎂、鋅。

第11題

測試勃氏硬度之試片的厚度,原則上應大於壓痕深度之 1. 3 倍 2. 20 倍 3. 10 倍 4. 5 倍。

答案：(3) 10 倍

第12題

鋼料實施高週波熱處理之前最好先實施 1. 滲氮處理 2. 退火 3. 淬火、回火 4. 球化處理。

答案：(3) 淬火、回火

第13題

厚度0 . 3 m m 之S K 5 鋼板淬火硬化後之硬度試驗應採 1. H R 15 N 2. H R C 3. H R B 4. H R 15 T 。

答案：(1) H R 15 N

第14題

碳鋼中唯一的碳化物是 1. 回火麻田散體 2. 麻田散體 3. 波來體 4. 雪明碳體。

答案：(4) 雪明碳體

解析：碳鋼中的碳化物主要是雪明碳體（Fe3C，cementite）；回火麻田散體、麻田散體與波來體皆為組織或相混合物，不是單一碳化物。故碳鋼中唯一的碳化物是雪明碳體。

第15題

碳鋼的質量效應比合金鋼 1. 大 2. 小 3. 相等 4. 不一定。

答案：(1) 大

解析：質量效應指鋼材尺寸越大、冷卻速度越慢，硬度與強度越不易提升。碳鋼淬透性較低，尺寸變化對性能影響大，故質量效應比合金鋼大；合金鋼因合金元素提高淬透性，質量效應較小。

第16題

1 瓦( W ) 為 1. 1 伏特( V ) × 1000 安培( A ) 2. 1 伏特( V ) × 1 安培( A ) 3. 1 伏特( V ) × 1 歐姆( Ω ) 4. 1 安培( A ) × 1 歐姆( Ω ) 。

答案：(2) 1 伏特( V ) × 1 安培( A )

第17題

鋼之火花試驗會增加火花爆發數的元素為 1. 鉻 2. 鎢 3. 碳 4. 矽。

答案：(3) 碳

第18題

共析反應是 1. L →L +S 2. S →S +S 3. L →L +L 4. L →S +S 其中S ,S ,S 表示固相, L ,L ,L 表示液相。

答案：(2) S →S +S

第19題

衝擊試驗之衝擊值的單位為 1. k g f - m / c m 2. k g f - m / c m 3. k g f / c m 4. k g f / c m 。

答案：(2) k g f - m / c m

第20題

滲氮用鋼實施滲氮處理後,表面硬度最高約為 1. H V 800 ~900 2. H V 900 ~1100 3. H V 700 ~800 4. H V 600 ~700 。

答案：(2) H V 900 ~1100

第21題

過共析鋼實施淬火時,應加熱至何種變態點的稍上方 1. A c m 2. A 3. A 4. A 。

答案：(3) A

第22題

真空爐一般之真空度約在 1. 100 ~200 m m H g 2. 10 ~10 m m H g 3. 10 ~10 m m H g 4. 10 ~100 m m H g 。

答案：(2) 10 ~10 m m H g

解析：一般熱處理真空爐工作真空度約在 10^-2～10^-3 mmHg 左右，可有效減少氧化與脫碳。100～200 mmHg 真空度不足，超高真空則非一般熱處理所需。

第23題

用於淬火之自來水最好不使用新水的原因為 1. 使溫度均勻 2. 使水溫盡量與室溫相同 3. 沉澱水中雜質 4. 減低水中含氣量。

答案：(4) 減低水中含氣量

解析：新自來水中含有較多溶解氣體，於淬火時易在工件表面形成氣泡或蒸氣膜，造成冷卻不均。將水靜置一段時間後，部分溶解氣體會逸出，使水中含氣量降低，較不易產生局部緩冷而影響淬火效果。故以「減低水中含氣量」最能說明不使用新水的原因。

第24題

沃斯回火功能最佳之熱浴為 1. 金屬浴 2. 油 3. 流體床 4. 鹽浴。

答案：(1) 金屬浴

第25題

共析鋼之C . C . T 圖中,決定臨界冷速是 1. 肥粒體鼻部 2. 波來體鼻部 3. 變韌體鼻部 4. 麻田散體鼻部。

答案：(2) 波來體鼻部

第26題

中低碳鋼退火後之硬度試驗以 1. H R C 2. H S 3. H R B 4. H V 較為適當。

答案：(3) H R B

解析：中低碳鋼經退火後，組織多為肥粒鐵與珠光體，整體硬度較低，通常介於約70～100 HRB左右。HRB 適用於中低硬度之金屬材料。HRC多用於淬火硬化鋼，HV雖較廣泛但對一般中低碳鋼退火後之常規判定仍以HRB最為適當。

第27題

過共析鋼完全退火的溫度,應在何種變態點的稍上方? 1. A 2. A c m 3. A 4. A 。

答案：(3) A

第28題

純鐵從α 體變態成為γ 體時會發生 1. 膨脹 2. 收縮 3. 不膨脹也不收縮 4. 磁性變強。

答案：(2) 收縮

解析：純鐵在912℃左右由體心立方晶格（α體，BCC）轉變為面心立方晶格（γ體，FCC）。FCC的原子堆積密度較BCC高，即單位晶格內原子排列較緊密，故整體體積會隨此同素異晶轉變而收縮，而非膨脹。此收縮亦為加熱冷卻過程中產生尺寸變化的重要原因。

第29題

塑性加工程度愈高,則金屬的再結晶溫度 1. 不變 2. 愈低 3. 與加工程度無關 4. 愈高。

答案：(2) 愈低

解析：金屬經塑性加工（冷加工）後，會在晶格中引入大量差排並儲存變形能，此變形能即為再結晶的驅動力。塑性加工程度愈高，單位體積儲存的變形能愈多，達成再結晶所需的熱能門檻愈低，因此再結晶溫度會隨加工程度增加而下降。

第30題

金屬施以外力而變形,外力消除後會恢復原狀則稱為 1. 雙晶變形 2. 彈性變形 3. 塑性變形 4. 加工變形。

答案：(2) 彈性變形

解析：材料受外力作用時，若外力在彈性限度內，原子僅產生暫時性位移，外力消除後原子會返回原來平衡位置，致使材料恢復原狀，此種變形稱為彈性變形。與塑性變形不同，彈性變形並不產生永久的晶格滑移或組織改變。

第31題

下列那一種滲碳方法最不容易控制鋼料表面含碳量 1. 固體滲碳 2. 氣體滲碳 3. 真空滲碳 4. 液體滲碳。

答案：(1) 固體滲碳

解析：固體滲碳（填充滲碳）係將工件與固態滲碳劑（如木炭＋催化劑）一同裝箱，加熱後僅靠箱內氣氛緩慢反應供碳。此法缺乏直接、精確的碳勢連續監測手段，且滲碳劑消耗不均，較難精確控制工件表面含碳量。相較之下，氣體滲碳、真空滲碳及液體滲碳均較易藉由氣氛或電位等方式控制碳勢。

第32題

標準鑽頭之鑽唇間(尖端)角度為 1. 120 ° 2. 125 ° 3. 110 ° 4. 118 ° 。

答案：(4) 118 °

解析：標準麻花鑽頭的鑽唇間角度（即鑽尖角）為118°，此角度在切削刃強度與定心能力之間取得平衡，是通用鑽頭最常見的規格。120°、125°、110°均非標準鑽頭的一般鑽尖角度；特殊材料或用途雖可能選用不同角度，但不屬於標準值。故選118°。

第33題

高週波淬火的加熱溫度與普通淬火的加熱溫度相比是 1. 較低 2. 無關 3. 較高 4. 相同。

答案：(3) 較高

解析：高週波感應加熱靠電磁感應在工件表層快速產生熱量，加熱時間短、升溫速率大，沃斯田鐵化不易充分完成，因此常採用比普通淬火略高的加熱溫度，以確保表層完全沃斯田鐵化，並在淬火後得到麻田散鐵。若溫度較低或相同，短時間內可能殘留肥粒鐵或未溶解碳化物，硬化效果不足；所以答案為較高。

第34題

A A 3000 系鋁合金係指 1. A l - S i 系 2. A l - C u 系 3. A l - M g 系 4. A l - M n 系合金。

答案：(4) A l - M n 系合金

解析：鋁合金四碼編號中，第一位數字代表主要合金元素系列：3xxx 為 Al-Mn 系，2xxx 為 Al-Cu 系，4xxx 為 Al-Si 系，5xxx 為 Al-Mg 系。AA 3000 系即 Al-Mn 合金，錳可提升強度與加工性，常用於一般成形件。選項中的 Al-Si、Al-Cu、Al-Mg 分別對應其他系列，因此選 Al-Mn 系。

第35題

下列因素何者可使碳鋼增加硬化能 1. 降低含碳量 2. 晶粒變細 3. 加快冷速 4. 添加M n 元素。

答案：(4) 添加M n 元素

解析：硬化能是鋼材本身能否形成麻田散鐵、硬化層能有多深的性質，主要由成分與晶粒大小決定，並非冷卻速度。添加 Mn 會降低臨界冷卻速率、提高硬化能；降低含碳量則使硬化能下降；晶粒變細會增加晶界成核，通常略降低硬化能；加快冷速只是讓某一鋼種較易硬化，不會改變其硬化能定義。故選添加 Mn。

第36題

壓力單位m m a q 是 1. 水柱壓力 2. 水銀柱壓力 3. 大氣壓 4. 真空度。

答案：(1) 水柱壓力

解析：mm aq 是 millimeter water column 的縮寫，中文稱毫米水柱，屬於以水柱高度表示壓力的單位，常用於風壓、抽風或低壓量測。1 mm aq 約等於 9.8 Pa。水銀柱通常寫成 mmHg，大氣壓有 atm 等單位，真空度則常以 Torr 或 Pa 表示，因此 mm aq 代表水柱壓力。

第37題

合金元素C r、M n、M o 在合金工具鋼的主要作用是 1. 微化晶粒 2. 改善加工性 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 都是提高淬火硬化能的常用合金元素，能降低臨界冷卻速率，使較大截面中心也較易獲得麻田散鐵，因而減少質量效應（尺寸效應）。它們也會形成碳化物、提升回火抵抗性；但防止回火脆性主要是 Mo 的個別作用，不能概括 Cr、Mn。細化晶粒或改善加工性並非三者共同的主要目的，故選減少質量效應。

第38題

鋼之一般淬火,下列何者資料最有用? 1. 冷卻曲線圖 2. 硬化能曲線圖 3. C . C . T 圖 4. T . T . T 圖。

答案：(3) C . C . T 圖

解析：一般淬火是連續冷卻過程，冷卻路徑會穿過 C.C.T 圖（連續冷卻變態圖）的各個區域，因此用 C.C.T 圖最能判斷實際淬火後得到的組織、硬度及所需臨界冷卻速率。T.T.T 圖是恆溫變態圖，適合等溫處理；冷卻曲線圖描述冷媒；硬化能曲線圖用於比較鋼種硬化深度。故選 C.C.T 圖。

第39題

1 英呎為 1. 25 cm 2. 22 cm 3. 30 . 48 cm 4. 30 cm。

答案：(3) 30 . 48 cm

解析：1 英呎等於 12 英吋，而 1 英吋定義為 2.54 公分，所以 1 英呎＝12×2.54＝30.48 公分。25 cm、22 cm 與 30 cm 都不符合此換算；其中 30 cm 只是近似值，精確值為 30.48 cm。此為英制與公制長度換算的基本題，因此答案為 30.48 cm。

第40題

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( g r i d ) 2. 80 網目金剛砂 3. 100 網目玻璃珠 4. 100 網目鋼珠。

答案：(3) 100 網目玻璃珠

解析：硬化模具表面噴砂主要是去除氧化皮或汙染物，同時避免降低表面硬度與尺寸精度。100 網目玻璃珠顆粒圓滑、硬度較低，衝擊力溫和，較不會切削或撞傷淬硬表面；鋼礫與金剛砂有銳角且硬度高，鋼珠雖圓但密度與硬度較大，均較易造成表面損傷。故選 100 網目玻璃珠。

第41題

共析鋼淬火時,若在臨界區域冷速慢,則先會生成何種組織 1. 雪明碳體 2. 波來體 3. 麻田散體 4. 沃斯田體。

答案：(2) 波來體

解析：共析鋼（含碳約0.8%）加熱至沃斯田體區後淬火，其變態產物取決於臨界區域（約A1至550℃）的冷速。依CCT連續冷卻曲線，冷速越快越偏向生成麻田散體；若冷速緩慢，沃斯田體在臨界區域有充分時間進行擴散型變態，會優先沿晶界生成波來體（肥粒鐵與雪明碳體的層狀混合物）。故冷速慢時先生成波來體。雪明碳體只是波來體中的碳化物相，沃斯田體為高溫母相，麻田散體則是快冷產物，均非慢冷先生成之組織。

第42題

機械構造用鋼實施正常化時的冷卻方法為 1. 爐冷 2. 水冷 3. 空冷或風冷 4. 油冷。

答案：(3) 空冷或風冷

解析：正常化（Normalizing）係將鋼加熱至Ac3或Acm以上約30～50℃均溫後，於靜止空氣中冷卻（空冷或風冷）的熱處理，目的在使沃斯田體均勻化、細化晶粒並消除內應力。爐冷（選項1）為退火冷卻法，冷速過慢；水冷（2）、油冷（4）為淬火冷卻法，冷速過快，均非正常化。故機械構造用鋼正常化採空冷或風冷，答案為3。

第43題

下列那一種表面硬化處理的加熱溫度最低 1. 滲碳 2. 高週波熱處理 3. 火焰硬化熱處理 4. 滲氮。

答案：(4) 滲氮

解析：各表面硬化法加熱溫度不同：滲碳約900～950℃；高週波（感應）熱處理與火焰硬化均需加熱至沃斯田體化溫度約800～900℃以上，皆超過臨界點。而滲氮（氮化）是在A1變態點以下（約500～570℃）以氨氣進行，鋼件不發生相變態，故加熱溫度最低。因此四者中加熱溫度最低者為滲氮，答案為4。

第44題

洛氏H R B 硬度試驗荷重為 1. 150 k g 2. 100 k g 3. 200 k g 4. 60 k g 。

答案：(2) 100 k g

解析：洛氏硬度依標尺採用不同荷重與壓頭。HRB標尺使用直徑1/16吋（1.588 mm）之鋼球壓頭，總試驗荷重為100 kg（初荷重10 kg＋主荷重90 kg）；HRA為60 kg、HRC為150 kg，三者不可混淆。故HRB硬度試驗荷重為100 kg，答案為2。

第45題

鐵碳平衡圖中沒有那一種反應 1. 共析 2. 偏晶 3. 包晶 4. 共晶。

答案：(2) 偏晶

第46題

工業上常用的滲氮性氣體為 1. N O 2. N H 3. N H C l 4. N 。

答案：(2) N H

解析：工業滲氮（氮化）係利用含氮氣體在A1以下加熱，使活性氮原子滲入鋼表面形成硬化層。最常用之滲氮性氣體為氨氣（NH3，題目縮寫為NH），加熱分解為氮與氫，提供活性氮原子。NO為一氧化氮、NHCl並非常用滲氮氣體、單質N在常溫不穩定，均非工業滲氮氣體，故答案為2。

第47題

淬火用水添加食鹽的目的為 1. 減少M s 點附近的對流 2. 增加蒸氣膜之穩定性 3. 增加M s 點附近之對流 4. 減小蒸氣膜之穩定性。

答案：(4) 減小蒸氣膜之穩定性

第48題

沃斯田體系不銹鋼之主要合金元素為 1. W 、C o 2. S i 、M n 3. C u 、V 4. C r 、N i 。

答案：(4) C r 、N i

解析：沃斯田體系（austenitic）不銹鋼屬300系列（如SUS304），其組織在常溫仍保持沃斯田體，主要合金元素為鉻（Cr，約18%）與鎳（Ni，約8%）：Cr提供耐蝕性鈍化膜，Ni則用以穩定沃斯田體組織。W、Co、Si、Mn、Cu、V等並非該系主要元素，故答案為4（Cr、Ni）。

第49題

如以d 表示勃氏硬度測試之壓痕直徑,則壓痕之中心應距離試片邊緣 1. 1 d 2. 10 d 3. 4 d 4. 2 . 5 d 以上。

答案：(4) 2 . 5 d 以上

解析：勃氏（Brinell）硬度試驗之壓痕不可過於靠近邊緣，否則試片邊緣受壓變形會影響壓痕形狀與量測值。規範要求：壓痕中心距試片邊緣須在2.5d以上（d為壓痕直徑），相鄰兩壓痕中心距離則須4d以上。題目問距離試片邊緣，故應為2.5d以上，答案為4。

第50題

機械的破壞約90 %肇因於金屬的 1. 潛變 2. 疲勞 3. 加工硬化 4. 壓縮。

答案：(2) 疲勞

解析：機械破壞大多不是一次超載造成，而是零件長期承受反覆或循環應力，先在應力集中處萌生裂紋，再逐漸擴展至斷裂，稱為疲勞破壞；統計上約九成機械破壞與疲勞有關。潛變是高溫下長時間承受定應力而產生的變形，加工硬化是冷加工使強度、硬度上升，壓縮則只是受力形式，均非此處主因。

第51題

事故發生,不安全動作約占 1. 68 % 2. 98 % 3. 48 % 4. 88 %。

答案：(4) 88 %

解析：職業災害統計常以不安全動作為主要肇因，約占88%；不安全狀況約占10%，其餘才是較難避免的因素。熱處理作業涉及高溫爐、鹽浴、油淬及起重搬運，若未依標準作業程序、未穿戴防護具或擅自簡化步驟，最容易引發事故，因此作業前應落實安全檢查與教育訓練。

第52題

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。

第53題

S 45 C 是一種 1. 低碳鋼 2. 共析鋼 3. 亞共析鋼 4. 高碳鋼。

答案：(3) 亞共析鋼

解析：S45C 為JIS 機械構造用碳鋼，數字「45」表示平均含碳量為0.45%（以百分之幾百計，45 即0.45%）。鋼依含碳量分類：低碳鋼＜0.25%、中碳鋼0.25～0.60%、高碳鋼＞0.60%；依平衡組織則以共析點約0.77% 碳為界，低於者為亞共析鋼（肥粒鐵＋波來鐵），等於者為共析鋼。0.45% 低於0.77%，故為亞共析鋼，選3。

第54題

下列何種氣體是工業上常用來避免鋼料氧化、脫碳的中性氣體 1. H e 2. C H 3. H 4. N 。

答案：(4) N

解析：氮氣化學性質穩定，屬中性保護氣體，工業上常通入加熱爐中，將爐內氧氣排除，避免鋼料在高溫下氧化、脫碳，常用於光亮淬火、退火及滲碳前的保護。氫氣雖有還原性但易燃易爆；氦氣取得不易且成本高；甲烷在高溫會分解並可能造成滲碳，不是單純的中性保護氣。

第55題

可改善鋁合金耐熱性的元素為 1. M n 2. M g 3. C r 4. N i 。

答案：(4) N i

解析：鋁合金在高溫下強度容易下降，加入鎳可形成穩定的金屬間化合物、阻礙差排移動並抑制晶粒粗化，因而提高高溫強度與耐熱性，常用於活塞等耐熱鋁合金。鎂主要提供時效硬化；錳可強化及改善耐蝕；鉻多用於細化晶粒與改善耐蝕，並非本題所指改善耐熱性的主要元素。

第56題

波來體是由那二相構成之層狀組織 1. 變韌體+雪明碳體 2. 肥粒體+雪明碳體 3. 沃斯田體+雪明碳體 4. 麻田散體+雪明碳體。

答案：(2) 肥粒體+雪明碳體

解析：波來體是共析鋼或亞共析鋼冷卻時，由沃斯田體共析變態生成的層狀組織，交替排列的兩相為肥粒體與雪明碳體。肥粒體較軟、雪明碳體硬脆，兩者層狀排列使波來體具有中等強度與硬度。變韌體、沃斯田體及麻田散體都不是波來體的組成相。

第57題

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。

第58題

強制空冷裝置較適合 1. 滲碳鋼之淬火 2. 構造用合金鋼之淬火 3. 高速鋼之淬火 4. 碳工具鋼之淬火。

答案：(3) 高速鋼之淬火

解析：強制空冷是利用風扇或壓縮空氣加速冷卻，冷速較靜止空氣快、較油淬慢，適合硬化能高、臨界冷速低的鋼種。高速鋼屬高合金鋼，常以強制空冷或油淬、鹽浴淬火；碳工具鋼硬化能低，通常需水淬或油淬；滲碳鋼與構造用合金鋼則多採油淬，較不適合以強制空冷作為主要淬火方式。

第59題

雪明碳體的含碳量約為 1. 4 . 3 % 2. 6 . 69 % 3. 0 . 022 % 4. 2 . 11 %。

答案：(2) 6 . 69 %

解析：雪明碳體為碳化鐵Fe3C，其碳含量可由原子量計算：C≒12.01、Fe≒55.85，碳質量百分比＝12.01/(3×55.85＋12.01)×100％≒6.69％。因此雪明碳體含碳量約6.69％。4.3％約為共晶成分，0.022％為肥粒體在室溫附近的固溶極限，2.11％為沃斯田體在高溫的最大固溶碳量。

第60題

氣體滲碳的溫度多為 1. 900 ~950 °C 2. 750 ~800 °C 3. 800 ~850 °C 4.

答案

• 1

第61題

插入鹽浴中之熱電偶測溫棒最容易腐蝕的地方為 1. 鹽浴表面與空氣交界處 2. 熱電偶尖端 3. 鹽浴中溫度高的地方 4. 均勻腐蝕。

答案：(1) 鹽浴表面與空氣交界處

解析：鹽浴爐中，保護管最易在鹽液面與空氣交界處損壞，因該處同時受到高溫鹽液、空氣中的氧氣與水氣、液面氧化物的侵蝕，加上鹽液飛濺與熱循環，保護管材料容易氧化、腐蝕及脆化。熱電偶尖端雖處高溫，但若完全浸入鹽液，腐蝕環境較均勻；鹽浴內部溫度高處也不必然是最易腐蝕的位置。

第62題

下列何者組織延展性最佳 1. 波來體 2. 肥粒體 3. 麻田散體 4. 雪明碳體。

答案：(2) 肥粒體

解析：肥粒體（Ferrite）為碳在α-Fe中的間隙固溶體，含碳量極低（727°C時最大僅0.0218%），結晶構造為體心立方（BCC），滑移系統多，故塑性與延展性最佳。麻田散體為淬火硬脆組織，硬度最高但延展性最差；雪明碳體（Fe₃C）為硬脆化合物；波來體為兩者層狀混合物，延展性居中。因此延展性最佳者為肥粒體。

第63題

彈簧鋼主要添加的合金元素是 1. M o 2. S i 3. C o 4. W 。

答案：(2) S i

解析：彈簧鋼要求高彈性限與抗疲勞，主要添加矽（Si）與錳（Mn）。其中矽能強化肥粒體、提高彈性限與耐回火性，是彈簧鋼最具代表性的合金元素（如SUP7含Si約1.5~1.8%）。鉬（Mo）用於耐高溫或提升韌性，鈷（Co）、鎢（W）多用於工具鋼或高速鋼，並非彈簧鋼主要添加元素。故選矽（Si）。

第64題

碳鋼實施水淬火時,必須注意水溫不可超過 1. 30 °C 2. 70 °C 3. 15 °C 4. 50 °C。

答案：(1) 30 °C

第65題

N i - C r 系不銹鋼固溶處理後的組織為 1. 肥粒體 2. 沃斯田體 3. 波來體 4. 麻田散體。

答案：(2) 沃斯田體

解析：Ni-Cr系不鏽鋼（如SUS304、316）屬沃斯田系（austenitic）不鏽鋼，鎳（Ni）為沃斯田體形成元素。固溶處理係加熱至約1050~1150°C使碳化物溶入後急冷，可得單相沃斯田體組織，具非磁性、耐蝕性佳、加工性優。肥粒體、麻田散體、波來體分別為其他系或其他熱處理狀態之組織。故選沃斯田體。

第66題

機械設備設有接地線,其目的為 1. 使電壓穩定 2. 增加通電效率 3. 減少電阻 4. 預防漏電之安全措施。

答案：(4) 預防漏電之安全措施

解析：機械設備接地線是將金屬外殼連接至大地，當內部絕緣劣化造成漏電時，漏電流經接地線流入大地，使漏電斷路器跳脫，避免人員觸電，屬安全防護措施。接地目的並非穩定電壓、提升通電效率或減少電阻（接地電阻本就力求低，但目標在安全而非電路效能）。故選預防漏電之安全措施。

第67題

合金構造用鋼的合金元素中,何者係為增加鋼的強韌性最有效的元素 1. N i 2. M o 3. S i 4. W 。

答案：(1) N i

解析：鎳（Ni）固溶於鋼中可細化晶粒、降低脆裂轉移溫度，顯著提升鋼的低溫韌性與強度，是合金構造用鋼中增加強韌性（尤其衝擊韌性）最有效的元素（如Ni-Cr-Mo鋼）。鉬（Mo）主要提升高溫強度與硬化能；矽（Si）強化肥粒體；鎢（W）提高紅硬性，對韌性提升皆不如Ni。故選鎳（Ni）。

第68題

軸承鋼回火後的硬度會比淬火硬度低約 1. H R C 15 ~20 2. H R C 10 ~15 3. H R C 1 ~2 4. H R C 5 ~ 10 。

答案：(3) H R C 1 ~2

解析：軸承鋼（如SUJ2，含碳約1.0%）淬火後硬度可達HRC 62~65，為維持高硬度並消除淬火應力，採低溫回火（約150~180°C）。低溫回火主要析出ε碳化物，硬度下降極小，通常僅降低約HRC 1~2。若降至5~10或以上已屬中高溫回火，不適用於要求高硬度之軸承，故選HRC 1~2。

第69題

衝擊試驗所得衝擊值愈大表示 1. 韌性愈高 2. 韌性愈低 3. 硬度愈低 4. 硬度愈高。

答案：(1) 韌性愈高

解析：衝擊試驗（夏比Charpy或依左德Izod）測得之衝擊值（吸收能，如J或kgf-m）代表材料承受突然荷重而不破斷的能力，即韌性。衝擊值愈大，表示材料吸收能量能力愈強、韌性愈高，愈不易發生脆性破壞。衝擊值與硬度無直接對應關係，高硬度材料未必高韌性。故選韌性愈高。

第70題

以高週波加熱淬火裝置處理工件,使產生3 ~5 m m 硬化層,應採用下列何種高週波震盪器較 佳 1. 閘流體變換器( S . C . R ) 2. 真空管發振式 3. 火花發振式 4. 馬達發電機式。

答案：(1) 閘流體變換器( S . C . R )

第71題

下列元素何者會使鐵碳平衡圖中沃斯田體區域變窄 1. N i 2. M n 3. C r 4. C u 。

答案：(3) C r

第72題

過共析鋼之常溫完全退火組織為 1. 波來體+雪明碳體 2. 肥粒體 3. 波來體 4. 肥粒體+波來體。

答案：(1) 波來體+雪明碳體

第73題

下列鋼種何者不具磁性 1. 高錳鋼 2. 鉻鋼 3. 鎳鉻鉬鋼 4. 鉻鉬鋼。

答案：(1) 高錳鋼

解析：高錳鋼（Hadfield steel，含 Mn 12%～14%）屬奧氏體鋼，室溫下保持奧氏體組織，呈非磁性（相對磁導率 ≈1.01）。鉻鋼、鎳鉻鉬鋼、鉻鉬鋼皆為鐵素體/馬氏體鋼，室溫下具有強磁性。故唯高錳鋼不具磁性。

第74題

下列砂輪號碼中,何者砂粒最細、膠合度最硬 1. W A 80 H 2. W A 46 H 3. W A 80 P 4. W A 46 P 。

答案：(3) W A 80 P

解析：砂輪標記 WA 80 P：WA 為白剛玉磨料；粒度號 80 比 46 更細（號數愈大粒度愈細）；硬度字母 P 比 H 硬（字母愈後硬度愈高）。綜合比較：選項 3（WA 80 P）同時滿足粒度最細（80）與硬度最高（P）。選項 1 粒度相同但硬度較軟；選項 2、4 粒度較粗（46）。

第75題

抗拉試驗時,拉伸速率愈快,其抗拉強度會因此 1. 不一定 2. 偏高 3. 相同 4. 偏低。

答案：(2) 偏高

解析：金屬材料對應變率敏感：拉伸速率愈快，位移不及移動與倍增，加工硬化效應較明顯，量測到的抗拉強度偏高；延伸率與斷面收縮率則偏低。CNS/ISO 6892-1 規定標準拉伸速率，偏離標準速率會影響結果可比性。

第76題

防止高溫回火脆性之元素為 1. C r 2. M o 3. M n 4. N i 。

答案：(2) M o

解析：高溫回火脆性（550～650 ℃ 慢冷產生）主因磷等雜質在晶界偏聚。鉬（Mo）能強力抑制晶界偏聚，有效防止高溫回火脆性；鉻、鎳亦有緩解作用但不如 Mo 顯著；錳反而促進脆性。工業上添加 0.2%～0.5% Mo 為常見對策。

第77題

含C r 的不銹鋼對於 1. 鹽酸( H C l ) 2. 氟酸( H F ) 3. 硝酸( H N O ) 4. 硫酸( H S O ) ,最具耐蝕性。

答案：(3) 硝酸( H N O )

解析：含鉻不銹鋼（如 304、316）對氧化性酸（硝酸 HNO₃）具有優異耐蝕性，因鉻能形成致密鈍化膜。對非氧化性酸（鹽酸 HCl、硫酸 H₂SO₄、氫氟酸 HF）耐蝕性較差，尤其 HF 會破壞鈍化膜導致劇烈腐蝕。故最耐蝕的是硝酸。

第78題

純鐵由α 體→γ 體之變態稱為 1. A 2. A c m 3. A 4. A 。

答案：(4) A

第79題

在控制爐氣中,何種成分最具有爆炸的危險性 1. C H 2. C O 3. H 4. C O 。

答案：(3) H

解析：控制爐氣中常見成分包含氫氣(H₂)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)及二氧化碳(CO₂)等。其中氫氣的爆炸危險性最高，因其爆炸界限極寬（約4%～75%體積比），且最小點火能量極低（約0.02 mJ），只要少量洩漏混入空氣即易被引燃爆炸。相對而言，CO 主要危害為劇毒（與血紅素結合造成缺氧），其爆炸下限約12.5%、點火能量較高；CH₄ 爆炸界限約5%～15%；CO₂ 則不燃不爆。故以爆炸危險性而言，氫氣最需警戒，答案為選項3（H，即氫氣）。

第80題

表示中心線平均粗糙度之符號為 1. R a 2. R t 3. R m a x 4. R z 。

答案：(1) R a

解析：表面粗糙度符號中，Ra 為「中心線平均粗糙度」（輪廓算術平均偏差），定義為取輪廓中心線為基準，在取樣長度內輪廓偏差絕對值之算術平均，是最常用的粗糙度指標。Rt 為輪廓總高度（最高峰至最低谷之距離）；Rz 為十點平均粗糙度（五個最高峰與五個最低谷平均）；Rmax 為最大粗糙度高度。題目明確詢問中心線平均粗糙度，故答案為 Ra，即選項1。此符號常標註於製圖之表面粗糙度要求上。