民國102年 第3梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

以撞錘撞擊試片,由其反彈的高度來決定其硬度的試驗方法為 1. 勃氏 2. 洛氏 3. 維克氏 4. 蕭氏。

答案：(4) 蕭氏

第2題

共析鋼的含碳量約為 1. 6 . 69 % 2. 0 . 77 % 3. 0 . 022 % 4. 2 . 11 %。

答案：(2) 0 . 77 %

解析：鐵-碳相圖共析點含碳量0.77 wt%(0.77%)，對應共析鋼成分；6.69%為Fe3C理論碳含量，0.022%為鐵素體最大溶碳量，2.11%為共晶點含碳量(鑄鐵/鋼分界)。

第3題

將鋼料加熱到適當的溫度使變為均勻的沃斯田體後,在空氣中冷卻的操作稱為 1. 退火 2. 正常化 3. 淬火 4. 回火。

答案：(2) 正常化

解析：正常化(正火)定義：鋼加熱至Ac3/Accm以上30-50℃奧氏體化，空冷；退火爐冷，淬火急冷(水/油)，回火為淬火後再加熱。空冷冷卻速度介於兩者之間，可細化晶粒改善組織。

第4題

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

答案：(4) S i

解析：彈簧鋼須具備高彈性限度、高疲勞強度與足夠韌性，因此常添加矽（Si）與錳（Mn）。矽固溶於肥粒鐵會提高強度及彈性限度，並改善回火軟化抵抗，典型鋼種如60Si2Mn，故主要合金元素為Si。鎢、鉬主要用於高速鋼或耐熱鋼，鈷多用於高速鋼，均非彈簧鋼主要添加元素。

第5題

吸熱型氣體中,主要的滲碳成分為 1. C H 2. C H 3. C O 4. C O 。

答案：(3) C O

解析：吸熱型氣體是將天然氣或丙烷與適量空氣反應製得，主要成分為CO、H2及N2。滲碳時CO在鋼表面分解：2CO→C+CO2，供給活性碳原子擴散進入沃斯田鐵，因此主要滲碳成分是CO。CH4雖也能滲碳，但在吸熱型氣體中含量少；CO2則偏向氧化、脫碳。

第6題

下列合金元素何者不會增加硬化能? 1. C o 2. C r 3. N i 4. M o 。

答案：(1) C o

解析：硬化能主要受合金元素影響；Cr、Ni、Mo都會使連續冷卻曲線右移、降低臨界冷卻速率，因此提高硬化能。Co不具此效果，甚至可能降低硬化能，故選Co。Ni同時可改善韌性，Mo可抑制回火脆性，Cr可提高耐磨性與硬化能，但題目問不會增加硬化能者為Co。

第7題

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

答案：(2) A

第8題

鋁合金實施固溶處理保溫後,應以何種冷卻方式冷至室溫? 1. 空冷 2. 油冷 3. 爐冷 4. 水冷。

答案：(4) 水冷

解析：鋁合金固溶處理是加熱至固溶線以上保溫，使合金元素與第二相溶入α固溶體，隨後必須水冷。水冷速率快，可抑制粗大平衡相析出，室溫下得到過飽和固溶體，後續再以時效處理析出細小強化相。若空冷、油冷或爐冷，冷速不足會析出粗大相，降低時效硬化效果，故選水冷。

第9題

A 變態是屬於 1. 包晶 2. 偏晶反應 3. 共析 4. 共晶。

答案：(3) 共析

解析：A 變態指鋼材中沃斯田體（Austenite）的相變。鋼的共析反應（Eutectoid）發生於 727°C，沃斯田體分解為肥粒體與雪明碳化鐵的混合組織（波來體），這是 A1 變態點的核心反應，也是熱處理控制硬度與韌性的基礎。其他選項中，包晶反應（Peritectic）發生於 1495°C，為 δ 肥粒體與液相反應生成沃斯田體；偏晶反應（Monotectic）為液相不互溶分解；共晶反應（Eutectic）則為液相直接凝固為兩相固體，皆非 A 變態的主要內容。因此 A 變態所屬為共析反應。

第10題

把鋼料加熱到適當的溫度,保持適當的時間後,使它慢慢冷卻的操作稱為 1. 回火 2. 正常化 3. 淬火 4. 退火。

答案：(4) 退火

解析：退火是將鋼料加熱至適當溫度，保溫使組織均勻化後，再以爐冷等緩慢冷卻的操作，目的在軟化鋼材、消除內應力、改善切削性並細化組織。正常化是加熱後空冷，淬火是快速冷卻以得麻田散鐵，回火則是淬火後再加熱。題幹所述「慢慢冷卻」符合退火。

第11題

鋼料退火時,採用保護爐氣的目的是 1. 促進鋼料軟化 2. 防止晶粒生長 3. 防止氧化、脫碳 4. 消除殘留應力。

答案：(3) 防止氧化、脫碳

解析：退火時鋼材長時間處於高溫，若無保護爐氣，表面會與氧氣反應生成氧化層並發生脫碳，影響表面硬度與性能。採用保護爐氣可隔絕氧氣，防止氧化與脫碳。軟化、消除應力為退火本身效果，晶粒生長則需控制溫度與時間。

第12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 3. A 4. A c m 。

答案：(3) A

第13題

洛氏硬度試驗H R A 所使用之壓痕器為 1. 頂角136 ° 之鑽石正方角錐 2. 頂角120 ° 之鑽石圓錐 3. 1 . 588 m m 鋼球 4. 3 . 175 m m 鋼球。

答案：(2) 頂角120 ° 之鑽石圓錐

解析：洛氏硬度HRA使用頂角120°的鑽石圓錐壓痕器（Brale），先加10kgf初荷重，再加50kgf主荷重，總荷重60kgf，適合量測薄件或硬質材料。頂角136°鑽石正方角錐是維氏硬度；1.588mm鋼球用於HRB；3.175mm鋼球則用於其他較軟材料的洛氏尺度，故選2。

第14題

鋼料實施滲氮之前應先實施 1. 正常化 2. 退火 3. 淬火、回火 4. 球化處理。

答案：(3) 淬火、回火

解析：滲氮處理前需先淬火、回火，使鋼件獲得適當的回火索氏體或回火屈氏體基體組織，以利氮原子擴散並獲得高表面硬度與耐磨性。若直接以退火或正常化組織滲氮，基體硬度不足，滲氮層與基體結合強度及疲勞強度均較差。淬火回火可同時調整基體強度，確保滲氮後的綜合性能。

第15題

公制螺紋符號M 30 × 1 表示 1. 公制螺紋外徑30 m m,螺紋高1 m m 2. 公制螺紋外徑30 m m,節距 1 m m 3. 公制螺紋外徑30 m m ,1 級配合 4. 公制螺紋外徑30 m m ,1 級螺紋。

答案：(2) 公制螺紋外徑30 m m,節距 1 m m

解析：公制螺紋代號 M 30 × 1 中，M 代表公制螺紋，30 為公稱外徑 30 mm，×1 為節距 1 mm。公制螺紋的第二數字表示節距，而非螺紋高度、配合等級或螺紋級數。因此此符號表示外徑 30 mm、節距 1 mm 的公制螺紋。

第16題

304 不銹鋼中除了F e 外 1. 含C r 、N i 2. 含C r 、M o 3. 單含C r 4. 含C r 、M n 。

答案：(1) 含C r 、N i

解析：304 不銹鋼為 18-8 型沃斯田體不銹鋼，主要合金元素為铬與鎳，典型成分約 Cr 18%、Ni 8%，以提供耐蝕性與良好的韌性及加工性。Cr 形成鈍化膜耐蝕，Ni 穩定沃斯田體組織。含 Mo 為 316 系列，單含 Cr 則為 400 系列鐵素體不銹鋼。

第17題

亞共析鋼加熱至A 以上,A 以下之間溫度下得到之組織為 1. 沃斯田體 2. 沃斯田體+肥粒體 3. 肥粒體+雪明碳體 4. 雪明碳體。

答案：(2) 沃斯田體+肥粒體

解析：亞共析鋼加熱至 Ac1 與 Ac3 之間溫度時，部分肥粒體轉變為沃斯田體，故組織為沃斯田體加肥粒體的兩相混合。完全沃斯田體需加熱至 Ac3 以上；肥粒體加雪明碳體為共析或過共析鋼在 Ac1 以下的組織。此為控制晶粒成長與後續熱處理的重要溫度區間。

第18題

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

答案：(2) 6 . 69 %

解析：雪明碳體（cementite, Fe3C）為鐵與碳的化合物，碳含量約 6.69 wt%，是鋼中常見的硬脆相。其高碳含量使硬度高但脆性大，分佈於基地中可強化鋼材，過多則降低韌性。正常化、球化處理皆與其形態與分佈控制有關。

第19題

過共析鋼正常化的溫度應在何種變態點的稍上方 1. A c m 2. A 3. A 4. A 。

答案：(1) A c m

解析：過共析鋼正常化需加熱至 Acm 稍上方，使過剩雪明碳體完全溶入沃斯田體，冷卻時析出細小雪明碳體，獲得較均勻細緻的組織。若加熱至 Ac1 附近則碳化物未完全溶解；加熱過高易造成晶粒粗大。Acm 為過共析鋼的二次相變點。

第20題

外徑1 m 之大型齒輪經火焰或高週波逐齒淬火硬化後之最簡單之硬度檢測方法為 1. 維克氏 2. 勃氏 3. 洛氏 4. 蕭氏。

答案：(4) 蕭氏

解析：大型齒輪經火焰或高週波逐齒淬火後，蕭氏（Shore）硬度計因體積小、操作簡便、可現場快速測試，為最簡單的硬度檢測方法。維氏與布氏需試片與設備，洛氏需固定試台。蕭氏以反彈高度表示硬度，適合大型工件現場檢測。

第21題

工件放入鹽浴之前必需徹底乾燥,最主要原因是 1. 避免工件腐蝕 2. 減少工件變形 3. 確保人員安全 4. 避免鹽浴劣化。

答案：(3) 確保人員安全

解析：工件放入高溫鹽浴前必須徹底乾燥，因為殘留水分遇高溫鹽浴會瞬間汽化膨脹，造成鹽浴噴濺或爆炸，直接威脅操作人員安全。乾燥亦可減少工件表面氧化與鹽浴劣化，但最主要目的是確保人員安全。

第22題

下列材料何者質量效應較大? 1. N i - C r - M o 合金鋼 2. S 40 C 3. S 60 C 4. C r - M o 合金鋼。

答案：(2) S 40 C

解析：質量效應是指工件斷面增大時，心部冷卻速率下降，導致淬火硬度與硬化深度減小的現象。材料的硬化能愈低，質量效應愈明顯。Ni-Cr-Mo與Cr-Mo合金鋼因合金元素提高硬化能，質量效應較小；S60C的碳含量高於S40C，硬化能較大，因此S40C的質量效應最大。

第23題

A A 5000 系鋁合金係指 1. A l - Z n 系 2. A l - S i 系 3. A l - M g 系 4. A l - C u 系合金。

答案：(3) A l - M g 系

解析：AA 5000系鋁合金是以鎂為主要合金元素的Al-Mg系，常見如5052、5083，具有良好的耐蝕性、成形性與焊接性。2000系為Al-Cu，3000系為Al-Mn，4000系為Al-Si，6000系為Al-Mg-Si，7000系為Al-Zn。因此5000系對應Al-Mg系。

第24題

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

答案：(3) N i

解析：鋁合金耐熱性可藉由添加鎳來改善。鎳在鋁中可形成耐熱的Al3Ni等金屬間化合物，並與銅、矽等共同作用，提高高溫強度與抗潛變性，常用於活塞等耐熱鋁合金。鎂主要提供時效強化，鉻、錳多用於改善耐蝕性與晶粒細化，對耐熱性提升不如鎳顯著。

第25題

機械構造用鋼最常用的高溫回火溫度應為 1. 550 ~650 °C 2. 250 ~350 °C 3. 400 ~500 °C 4. 100 ~200 °C。

答案：(1) 550 ~650 °C

解析：機械構造用鋼常施以調質處理（淬火＋高溫回火），高溫回火溫度一般在500～650°C，選項1的550～650°C即屬此範圍，可獲得糙斑鐵（sorbite），兼具強度與韌性。選項2的250～350°C為中溫回火，得吐粒散鐵；選項3的400～500°C偏低溫至高溫過渡；選項4的100～200°C為低溫回火，用於保留高硬度、得回火麻田散體。故最常見高溫回火選550～650°C。

第26題

純鐵由γ →δ 之變態稱為 1. A 2. A 3. A 4. A 。

答案：(3) A

第27題

電極式鹽浴爐之鹽浴容器為 1. 耐火材料砌成之內壁 2. 滲鋁軟鋼坩堝 3. 不銹鋼製坩堝 4. 耐熱鋼製坩堝。

答案：(1) 耐火材料砌成之內壁

第28題

工程畫之投影圖表示看不到的投影用 1. 細線一長二短 2. 中線虛線 3. 細線一長一短 4. 細實線表 示。

答案：(2) 中線虛線

解析：工程圖中看不到的輪廓屬於隱藏線，依製圖慣例應以虛線表示；虛線由等長短劃線組成，選項2的虛線即為此類。一長二短屬雙點鏈線，常用於假想線或可動部分極限位置；一長一短為鏈線，常用於中心線；細實線則用於尺度線、剖面線等。

第29題

模具鋼淬火硬化後之硬度試驗以 1. H R B 2. H B 3. H R C 4. H V 最常被採用。

答案：(3) H R C

解析：模具鋼經淬火硬化後硬度通常落在HRC 50～65，屬於高硬度範圍，因此最常採用HRC（洛氏C尺度）試驗。HRC以鑽石圓錐壓痕器、150 kgf負荷測定，壓痕淺，適合硬化鋼；HRB用於軟鋼等較軟材料，HB多用於退火材或鑄件，HV則常用於表面硬化層、薄件或顯微硬度。

第30題

氣體爐(R X 氣體)爐內溫度在 1. 600 °C 2. 750 °C 3. 300 °C 4. 500 °C 為導入R X 氣體不會爆炸的安全界限。

答案：(2) 750 °C

解析：RX氣體含CO、H2等可燃成分，與爐內殘留空氣混合可能形成爆炸性氣體。為避免低溫時氣體未完全燃燒而積聚，導入前爐內溫度須達750°C以上；此時可燃氣體一進入即被點燃，不會累積至爆炸濃度。600°C、500°C及300°C均低於安全界限，不可作為導入溫度。

第31題

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

答案：(2) C . C . T 圖

解析：一般淬火是連續冷卻過程，最適用C.C.T圖（連續冷卻變態圖）。由C.C.T圖可得知不同冷卻速率下所經歷的變態區域、臨界冷卻速率及常溫組織，進而判斷能否獲得麻田散鐵。T.T.T圖是恆溫變態圖，適合退火、恆溫淬火等；硬化能曲線用於選材，冷卻曲線圖用於了解冷卻介質。

第32題

浸漬於5 %蘇打水,對鋼鐵之表面有 1. 還原作用 2. 潤滑作用 3. 防止氧化作用 4. 氧化作用。

答案：(3) 防止氧化作用

解析：5%蘇打水呈鹼性，浸漬後會在鋼鐵表面形成鹼性液膜，可隔離空氣中的氧與水分，並中和酸性物質，降低鋼鐵氧化與鏽蝕的機會，因此屬於防止氧化作用。蘇打水不是還原劑，主要功能也不是潤滑；若發生氧化作用，反而會使表面生成氧化物。

第33題

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

答案：(3) 30 °C

解析：碳鋼水淬時，水溫宜維持在15～30°C，最高不可超過30°C。水溫過高會降低冷卻速度，使蒸汽膜不易破裂，可能造成淬火硬度不足或冷卻不均；50°C、70°C都明顯過高。15°C是水溫的低溫端，不是不可超過的上限。

第34題

碳化矽( S i C ) 加熱體之最高加熱溫度為 1. 2000 °C 2. 800 °C 3. 1100 °C 4. 1600 °C。

答案：(4) 1600 °C

解析：碳化矽（SiC）加熱體能耐高溫，在空氣中最高使用溫度約為1600°C，常用於高溫爐。2000°C已超過其耐熱範圍，容易加速氧化與損壞；800°C、1100°C則低於其可達的最高加熱溫度。

第35題

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

答案：(2) 預防漏電之安全措施

解析：接地線是把機械設備的金屬外殼與大地連接。當設備絕緣不良而漏電時，接地線提供低電阻回路，將漏電電流導入大地，並促使保護裝置動作，以避免人員觸電。接地並非用來增加通電效率、穩定電壓或減少工作電阻。

第36題

鋼如果發生偏析,應採用那一種熱處理法消除之 1. 弛力退火 2. 滲碳 3. 回火 4. 均質化退火。

答案：(4) 均質化退火

解析：偏析是鋼錠凝固時，碳及合金元素分布不均的現象。均質化退火（擴散退火）利用高溫長時間保溫，使原子充分擴散，讓成分趨於均勻。弛力退火主要消除殘留應力；滲碳是增加表面碳量；回火則用於調整淬火後的組織與性質。

第37題

螺旋彈簧在加熱時,為防止其變形,正確的放置方法是 1. 垂直放置 2. 傾斜堆放 3. 垂直吊掛 4. 水平放置。

答案：(4) 水平放置

第38題

耐衝擊合金工具鋼實施淬火、回火後的硬度應為 1. H R C 50 左右 2. H R C 40 左右 3. H R C 30 左右 4. H R C 60 左右。

答案：(1) H R C 50 左右

解析：耐衝擊合金工具鋼必須兼顧硬度與韌性，淬火後再經回火，硬度通常控制在HRC 50左右。若硬度提高到HRC 60左右，雖然耐磨，但韌性不足，受衝擊時容易脆裂；HRC 40或30左右則硬度偏低，耐磨性不足。

第39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40題

工件退火後發現硬度偏高時,其補救辦法是 1. 實施回火 2. 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火 3. 實施淬火 4. 實施正常化。

答案：(2) 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火

解析：退火後硬度偏高，表示軟化不足，可能因加熱溫度不足、保溫時間不夠或冷卻速度過快。補救時應調整加熱溫度、保溫時間與冷卻參數，重新實施退火。回火、淬火或正常化都無法直接解決退火軟化不足的問題，其中淬火還會使硬度更高。

第41題

如抗拉試驗時沒有明顯的降伏點,則降伏強度可採 1. 0 . 2 %應變截距法 2. 直接採用破壞強度 3. 破壞強度之50 % 4. 破壞強度之70 %。

答案：(1) 0 . 2 %應變截距法

解析：當材料（如低碳鋼）呈現明顯上、下降伏點時，可直接取下降伏點作為降伏強度；但許多材料（如高強度鋼、鋁合金、不鏽鋼）沒有明顯降伏點，依 CNS、ASTM、JIS 等標準規定，採用 0.2% 應變截距法：在應力-應變曲線上，從橫軸 0.002 應讨處作平行於彈性區的直線，與曲線交點對應的應力即為 0.2% 證明應力，作為降伏強度的替代值。破壞強度為極限抗拉強度，與降伏強度定義不同；50% 或 70% 破壞強度無標準依據。

第42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43題

雪明碳體是 1. 固溶體 2. 鐵的同素異形體 3. 化合物 4. 混合物。

答案：(3) 化合物

解析：雪明碳體為鐵碳合金中含碳量 6.69 wt% 的金屬間化合物，化學式 Fe₃C，屬正交晶系，硬度高（約 800~1000 HV）、脆性大。它不是固溶體（如鐵素體、奥氏體），也非鐵的同素異形體（如 α-Fe、γ-Fe、δ-Fe），更非物理混合物，而是具固定化學計量比的化合物。

第44題

滲氮用鋼最有效的合金元素為 1. N i 、C r 、W 2. A l 、C r 、M o 3. S i 、M n 、N i 4. C r 、W 、V 。

答案：(2) A l 、C r 、M o

解析：滲氮處理依靠合金元素與氮形成高硬度、穩定的氮化物（AlN、CrN、Mo₂N 等）以獲得高表面硬度與耐磨性。鋁為最強氮化物形成元素，鉻次之，鉬可細化氮化物並防止滲層脆性過大，故 Al、Cr、Mo 為最有效組合。Ni 不形成穩定氮化物；W、V 雖能形成氮化物但不如 Al、Cr、Mo 有效；Si、Mn 對滲氮貢獻極小。

第45題

光學顯微鏡之解析度取決於 1. 顯微鏡之倍率 2. 試片的反光度 3. 鏡頭的開口度( N A ) 4. 試片的平坦度。

答案：(3) 鏡頭的開口度( N A )

解析：光學顯微鏡解析度由瑞利判據決定：d = 0.61λ / NA，其中 λ 為光源波長，NA = n sinθ 為物鏡開口度。解析度與倍率無直接關係（空放大不增加細節），試片反光度、平坦度影響影像對比與景深，但不決定理論解析極限。故鏡頭開口度（NA）為關鍵參數。

第46題

洗淨鋁材表面最有效的酸是 1. 硝酸 2. 草酸 3. 硫酸 4. 鹽酸。

答案：(1) 硝酸

解析：鋁材表面處理常用硝酸進行化學拋光或陽極處理前的去氧化膜/洗淨，硝酸能有效溶解鋁表面天然氧化膜與雜質且不嚴重腐蝕基材。草酸多用陽極氧化電解液；硫酸為陽極氧化常用電解質，濃硫酸高溫下腐蝕性過強；鹽酸腐蝕鋁極快且難控制，不適合洗淨。

第47題

淬火用水之水溫在 1. 80 °C 2. 30 °C 3. 60 °C 4. 50 °C 時之冷卻能最佳。

答案：(2) 30 °C

解析：水淬冷卻能力受水溫影響：水溫過高（>40℃）蒸氣膜階段延長，冷卻速度劇降；水溫過低（<10℃）粘度增加對流減弱，亦降低冷卻效率。工業實務與熱處理教材（如 JIS G 0551、ASM Heat Treater's Guide）建議淬火水溫控制在 20~30℃（室溫）以獲得最佳且穩定冷卻曲線，避免軟點與裂紋。選項中 30℃ 最接近最佳範圍。

第48題

用於電壓220 伏特,週波數60 赫之馬達,如果用於220 伏特50 赫之電,此馬達 1. 迴轉數不變 2. 迴轉數變少 3. 會燒壞 4. 迴轉數變多。

答案：(2) 迴轉數變少

解析：感應馬達同步轉速 nₛ = 120f / P，f 為電源頻率，P 為極數。電壓不變、頻率從 60 Hz 降為 50 Hz，同步轉速下降 1/6（約 16.7%），實際轉子轉速（n = nₛ(1-s)）同比下降。電壓恆定時磁通密度 B ∝ V/f 會升高，鐵損與勵磁電流增加，長期運行可能過熱，但題目詢問轉速變化，直接答案為迴轉數變少。

第49題

導電率最好的金屬為 1. A u 2. C u 3. P t 4. A g 。

答案：(4) A g

解析：室溫下電導率排名：Ag（6.30×10⁷ S/m）> Cu（5.96×10⁷）> Au（4.10×10⁷）> Pt（0.94×10⁷）。銀為所有金屬中電導率、熱導率最高，故為最佳導體。銅因成本較低廣泛用於電線；金抗氧化用於接點；鉑電阻率高用於熱電偶、電極。

第50題

鎯頭之規格以 1. 號碼 2. 頭部長度 3. 重量 4. 柄長稱呼之。

答案：(3) 重量

解析：鎯頭在機械加工與熱處理作業中主要以重量作為規格稱呼，例如 0.5 kg、1 kg 鎯頭，重量決定打擊能量與適用範圍。頭部長度、柄長與號碼雖為描述尺寸之輔助資訊，但業界與檢定規範仍以重量為主要分類依據。故正確選項為重量。

第51題

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

答案：(4) C r 、N i

解析：沃斯田體系（奧氏體系，300 系）不銹鋼的主要合金元素為鉻（Cr）與鎳（Ni）：鉻提供耐蝕性與鈍化膜，鎳穩定沃斯田體組織並改善韌性與加工性。其他選項如 Si、Mn 為輔助元素，Cu、V、W、Co 則多用於特殊鋼或工具鋼，非沃斯田體不銹鋼的主要組成。

第52題

工作圖上「R 10 」係表示圓弧 1. 半徑10 cm 2. 直徑10 cm 3. 半徑10 mm 4. 直徑10 mm。

答案：(3) 半徑10 mm

解析：工程圖面採用毫米為基本單位，符號「R」表示圓弧半徑（Radius），因此「R 10」代表半徑 10 mm 的圓弧。若表示直徑會使用「φ10」或「D10」，故非直徑；單位亦非公分。考生應熟記 R 為半徑、φ 為直徑的圖面標註慣例。

第53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. 20 倍 2. 5倍 3. 10 倍 4. 3 倍。

答案：(3) 10 倍

解析：勃氏硬度試驗（Brinell）要求試片厚度足夠，以避免壓痕穿透或試片變形影響結果，原則上厚度應大於壓痕深度的 10 倍。壓痕深度可由球壓痕幾何關係求得，試片過薄會使硬度值偏低且不可靠。此為試片準備的基本條件之一。

第54題

高速鋼的高溫回火硬度高,主要原因是 1. 殘留沃斯田鐵少 2. 回火二次硬化 3. 碳化物粗大 4. 含碳量高。

答案：(2) 回火二次硬化

解析：高速鋼在高溫回火時會發生「回火二次硬化」（secondary hardening）：合金元素如 W、Mo、V 形成細小碳化物析出，使硬度在 500～600°C 回火後不降反升。此現象是高速鋼可於高溫切削的主因。殘留沃斯田鐵少、碳化物粗大或含碳量高並非主要機制。

第55題

氧化鎂( M g O ) 是屬於 1. 酸性 2. 鹼性 3. 介於酸性與中性之間 4. 中性之耐火材料。

答案：(2) 鹼性

解析：氧化鎂（MgO）在耐火材料分類中屬於鹼性耐火材料，常用於鹼性爐襯，能抵抗鹼性熔渣侵蝕。酸性耐火材料如矽酸系，中性如氧化鋁系；MgO 的鹼性特性使其不可與酸性熔渣共同使用。

第56題

質量效果大的鋼(如中碳鋼)應選擇之淬火液為 1. 200 °C之熱浴 2. 60 ~80 °C淬火油 3. 常溫之水或鹽水 4. 100 ~120 °C淬火油。

答案：(3) 常溫之水或鹽水

第57題

不具磁性的不銹鋼為 1. 400 系 2. 500 系 3. 600 系 4. 300 系不銹鋼。

答案：(4) 300 系不銹鋼

解析：不具磁性的不銹鋼為 300 系（奧氏體系），其沃斯田體組織為面心立方，無強磁性。400 系為麻田散體/肥粒體系，具磁性；500、600 系亦多具磁性或非主流分類。因此無磁性不銹鋼屬於 300 系。

第58題

共析鋼在常溫之完全退火組織為 1. 肥粒體 2. 雪明碳體+肥粒體 3. 肥粒體+波來體 4. 波來體。

答案：(4) 波來體

解析：共析鋼含碳量約0.8%，完全退火是加熱至Ac3以上約30~50°C後隨爐緩慢冷卻。共析鋼冷卻時沃斯田體在共析溫度直接分解成波來體（肥粒體與雪明碳體交疊的層狀組織），故常溫組織為100%波來體。亞共析鋼（<0.8%C）退火才出現肥粒體+波來體；過共析鋼（>0.8%C）才有雪明碳體+波來體。選項1僅肥粒體為純鐵或極低碳鋼；選項2雪明碳體+肥粒體為過共析鋼退火組織；選項3為亞共析鋼。故本題答案為4。

第59題

吸熱型爐氣之原料氣體為 1. 丙烷與氮氣 2. 空氣與氨氣 3. 空氣與丙烷 4. 丁烷與氮氣。

答案：(3) 空氣與丙烷

解析：吸熱型爐氣（RX氣，endothermic atmosphere）工業上係將碳氫化合物氣體（如丙烷、丁烷或天然氣）與空氣依約1:3~4比例混合，通過外部加熱至約1000°C以上之鎳觸媒管，反應吸熱而生成富含CO與H2的中性保護氣。其原料即「碳氫氣+空氣」，故選空氣與丙烷（3）。選項1丙烷與氮氣無法產生吸熱反應；選項2氨氣用於滲氮而非吸熱氣源；選項4丁烷與氮氣同樣缺乏氧化劑空氣，不能形成RX氣。

第60題

氣體滲碳的溫度多為 1. 900 ~950 °C 2. 950 ~1000 °C 3. 750 ~800 °C 4.

答案

• 1

第61題

下列那一種表面硬化處理所需的時間最長? 1. 高週波熱處理 2. 氣體滲氮 3. 氣體滲碳 4. 火焰硬化熱處理。

答案：(2) 氣體滲氮

解析：氣體滲氮係將鋼件置於含氨氣（NH3）之爐中，於500~570°C長時間保溫，氨分解出的活性氮原子經由固態擴散形成表面氮化層。因氮在鐵中擴散速率極慢，所需時間常達20~100小時甚至更久。相對地，高週波熱處理與火焰硬化僅需表面快速加熱冷卻，數秒至數分鐘即可；氣體滲碳雖需數小時，仍遠短於滲氮。故所需時間最長者為氣體滲氮，答案為2。

第62題

三角皮帶的角度 為 1. 60 ° 2. 35 ° 3. 40 ° 4. 45 ° 。

答案：(3) 40 °

解析：三角皮帶（V型皮帶）斷面呈梯形，其標準楔角（即皮帶本身的角度）為40°，此為國際通用規格。帶輪上所車溝槽角通常略小於40°（約34~38°），目的是補償皮帶繞於帶輪時因彎曲使楔角變小、確保兩側面緊密接觸以傳遞動力，但皮帶製造角度仍為40°。選項1（60°）、2（35°）、4（45°）均非標準三角皮帶角度。故答案為3。

第63題

雪明碳體F e C 失去磁性的變態點稱為 1. A 2. A 3. A 4. A 變態點。

答案：(2) A

第64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 B 2. H R 15 T 3. H R C 4. H R 15 N 。

答案：(4) H R 15 N

解析：SK5為高碳工具鋼，淬火後硬度甚高（約HRC60以上），但試片厚度僅0.3mm。若採一般洛氏HRC（主荷重150kgf、鑽石圓錐壓痕器），荷重過大易貫穿薄板或使其變形，量測不準。應改用表面洛氏硬度。表面洛氏N標度使用鑽石壓痕器，適用於硬質薄件；其中HR15N總荷重15kgf、最小適用厚度約0.3mm，最為合適。HR15T使用鋼珠壓痕器，適於軟質薄材（如退火鋼板），不適硬淬件。故答案為4。

第65題

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

答案：(4) N H

解析：工業滲氮（氮化處理）以氨氣（NH3）為主要氣源，將鋼件置於氨氣爐氣中加熱，氨受熱分解為氮與氫：2NH3→2[N]+3H2，活性氮原子[N]滲入鋼表形成氮化物硬化層。題目選項4之「NH」即代表氨（NH3）。選項1氮氣（N2）性質安定、不易反應，無法提供活性氮；選項3一氧化氮（NO）具氧化性；選項2非滲氮常用氣體。故答案為4。

第66題

防止黃銅季裂的方法為 1. 淬火 2. 弛力退火 3. 高溫回火 4. 固溶化處理。

答案：(2) 弛力退火

解析：黃銅季裂（season cracking）是黃銅冷加工後殘留內應力，在含氨或潮濕環境中引發的應力腐蝕龜裂。防止方法為加工成形後施以弛力退火（又稱消除應力退火），於約260~300°C低溫加熱保溫，使殘留應力鬆弛而不改變組織。淬火適用於鋼；高溫回火用於鋼之回火；固溶化處理用於不銹鋼或鋁合金時效硬化前，均非針對黃銅季裂。故答案為2。

第67題

淬火時必須先將鋼料加熱至高溫使組織形成 1. 沃斯田體 2. 麻田散體 3. 雪明碳體 4. 波來體。

答案：(1) 沃斯田體

解析：淬火硬化的基本原理：先將鋼料加熱至臨界溫度（Ac3或Ac1）以上，使原有組織轉變為沃斯田體（austenite，面心立方FCC結構），其可固溶大量碳；隨後急速冷卻（如水冷、油冷），碳原子來不及擴散，沃斯田體發生無擴散變態形成麻田散體（硬而脆）。若未先形成沃斯田體，則無法經急冷得到麻田散體。雪明碳體與波來體為低溫組織，非淬火前目標。故答案為1。

第68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. 真空管發振式 2. 閘流體變換器( S . C . R ) 3. 馬達發電機式 4. 火花發振式。

答案：(2) 閘流體變換器( S . C . R )

第69題

工件退火後硬度偏高的原因,可能是由於 1. 加熱溫度高 2. 冷卻過快 3. 工件尺寸過大 4. 保溫時間過長所造成。

答案：(2) 冷卻過快

解析：退火目的在軟化鋼材；若冷卻過快，沃斯田體可能轉變為細波來體、變韌體或麻田散體等較硬組織，導致退火後硬度偏高。加熱溫度過高或保溫過長主要影響晶粒粗化或脫碳，工件尺寸過大則影響冷卻均勻性，不一定是硬度偏高的主因。

第70題

提高滲氮層硬度最有效之元素為 1. M o 2. C r 3. A l 4. N i 。

答案：(3) A l

第71題

機械構造用碳鋼實施球化退火時的最高加熱溫度為 1. A +30 °C 2. A c m +30 °C 3. A +30 °C 4. A +30 °C。

答案：(1) A +30 °C

解析：球化退火是將碳化物球化以改善加工性，加熱溫度只需略高於 A1 約 10～30°C，使部分沃斯田體化並促使碳化物球化，最高加熱溫度約為 A1＋30°C。若加熱到 A3 或 Acm 以上，則易發生過度沃斯田體化，不利球化組織形成。

第72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. 麻田散體+雪明碳體 4. 沃斯田體+雪明碳體。

答案：(2) 肥粒體+雪明碳體

解析：波來體是共析成分鋼在共析溫度附近緩冷時，由肥粒體與雪明碳體交互排列而成的層狀混合組織。它不是麻田散體、變韌體或沃斯田體與雪明碳體的組合，因此正確組成是肥粒體加雪明碳體。

第73題

C u - Z n 合金中抗拉強度最大的是 1. 40 %Z n 2. 10 %Z n 3. 20 %Z n 4. 30 %Z n 。

答案：(1) 40 %Z n

解析：銅鋅黃銅中，抗拉強度隨鋅含量增加而上升，約在 40% Zn 附近達到最大；鋅含量再增加時，β 相比例提高，材料脆性增加，強度與韌性反而下降。因此 10%、20%、30% Zn 的強度都低於 40% Zn。

第74題

鋼之M s 變態溫度受下列何者因素影響最大? 1. 加熱速率 2. 加熱溫度 3. 冷卻速率 4. 成份。

答案：(4) 成份

解析：Ms 變態溫度主要由鋼的化學成分決定，尤其是碳含量增加會顯著降低 Ms；合金元素也會影響。加熱速率、加熱溫度與冷卻速率對 Ms 的影響相對較小，因此成分是影響最大的因素。

第75題

鋼經淬火回火後所得到之組織 1. 沃斯田體 2. 麻田散體 3. 回火麻田散體 4. 波來體。

答案：(3) 回火麻田散體

解析：鋼經淬火後組織為麻田散體，硬度高但脆性大；再經回火後，麻田散體分解為回火麻田散體，並析出細碳化物，可降低內應力、提高韌性與穩定性。因此淬火回火後的組織是回火麻田散體。

第76題

有毒或可燃性氣液體外洩時,應先 1. 設法找源頭 2. 逃離現場 3. 在原地呼救 4. 打開門窗。

答案：(2) 逃離現場

解析：有毒或可燃性氣液體外洩時，第一優先是人員安全：應立即往側風或上風方向撤離現場並通報，不可留在原地找源頭或呼救，否則容易吸入毒氣，或因燃氣累積而遭引爆波及。開門窗對大量外洩幫助有限，也可能助長擴散或引入火源。必須等受過訓練的人員穿戴防護具後，才由源頭止漏與圍堵。

第77題

鋁矽合金的改良處理所添加的元素為 1. M g 2. M n 3. K 4. N a 。

答案：(4) N a

解析：鋁矽合金的改良處理（也稱細化處理或變質處理）是添加鈉（Na），常用鈉鹽或純鈉，使粗片狀共晶矽變成細纖維狀或細粒狀，明顯提升強度與延性。鎂（Mg）的作用是析出硬化，形成Mg2Si強化相，不是改良劑；錳（Mn）用來中和鐵雜質、避免形成粗大針狀相；鉀（K）不是鋁矽合金常用的改良元素。

第78題

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

答案：(4) 金屬浴

第79題

構造用鋼淬火-回火後噴鋼珠除去氧化銹皮之外,尚會增加其 1. 疲勞限 2. 延伸性 3. 切削性 4. 抗蝕性。

答案：(1) 疲勞限

解析：淬火、回火後噴鋼珠屬於珠擊（shot peening），除了打除氧化銹皮，還會使表層產生塑性變形與殘留壓應力，抑制疲勞裂縫由表面起始，因此可提高疲勞限。珠擊是表面冷作，不會增加延伸性，也不是為了改善切削性；抗蝕性需靠表面處理或塗層，並非珠擊的主要效果。

第80題

金相試片在手持試片,由粗至細之不同砂紙上磨平時應不時改變研磨的方向,其理由為 1. 除去嵌入金相試片基地的砂粒 2. 速度較快 3. 防止過熱 4. 增加解析度。

答案：(1) 除去嵌入金相試片基地的砂粒

解析：手持試片研磨時，每換一號砂紙就把試片轉約90度，讓新磨痕與舊磨痕方向垂直，可清楚看出前一道較粗的刮痕是否已完全磨除，並使先前嵌入表面的粗砂粒不再沿同一方向持續刮削基地，讓磨平均勻、減少假象。改變方向主要不是為了加快速度、防止過熱或提高解析度。