民國102年 第1梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

機械構造用碳鋼的正常化溫度,隨含碳量的增加而 1. 升高 2. 維持不變 3. 先降後升 4. 降低。

答案：(4) 降低

解析：正常化加熱溫度通常取A3或Acm變態點以上約30～50℃。機械構造用碳鋼多為亞共析鋼，其A3溫度隨含碳量增加而下降，因此正常化溫度也隨含碳量增加而降低。含碳量低者需較高溫度才能完全沃斯田鐵化，含碳量高者則須避免溫度過高造成晶粒粗大。

第2題

在T . T . T 圖中,縱軸是代表 1. 時間 2. 硬度 3. 成份 4. 溫度。

答案：(4) 溫度

第3題

油槽著火時,最有效之撲滅法是用 1. 噴水 2. 泡沫滅火劑 3. 沙 4. 噴氮氣。

答案：(2) 泡沫滅火劑

解析：油槽著火屬於B類火災，泡沫滅火劑能在油面形成連續的泡沫覆蓋層，隔絕氧氣、抑制油蒸氣逸出，並兼具降溫效果，是最有效的撲滅方式。直接噴水會使高溫熱油飛濺、火勢擴大；沙雖可覆蓋滅火，但覆蓋完整性與機動性較差；氮氣的窒息與覆蓋持久性也不如泡沫。

第4題

碳工具鋼的淬火溫度為 1. 850 ~910 °C 2. 950 ~1000 °C 3. 820 ~870 °C 4. 760 ~820 °C。

答案：(4) 760 ~820 °C

解析：碳工具鋼含碳量約0.6～1.4%，淬火溫度約760～820℃。亞共析鋼加熱到Ac1～Ac3之間或Ac3稍上方，共析與過共析鋼則加熱到Ac1以上約30～50℃，使基地沃斯田鐵化，同時避免晶粒粗大及殘留沃斯田鐵過多。850～910℃及950～1000℃均偏高，易導致過熱、變形與淬裂。

第5題

N a C l 或N a O H 水溶液作為淬火液時,常用的濃度為 1. 30 ~40 % 2. 5 ~15 % 3. 15 ~30 % 4. 3 ~ 5 %。

答案：(2) 5 ~15 %

解析：NaCl或NaOH水溶液作為淬火液（鹽水、鹼水淬火），常見質量濃度約5～15%，一般以10%左右最常用。濃度過低冷卻能力與清水相差不大；濃度過高則黏度上升、冷卻減緩且易殘留腐蝕。故正確為5～15%（選項2）。

第6題

真空爐在1000 °C左右之高溫,其熱傳主要來自 1. 輻射 2. 真空 3. 對流 4. 傳導。

答案：(1) 輻射

解析：真空爐內幾乎無氣體介質，對流與氣體傳導可忽略，爐內熱傳主要來自輻射。依史蒂芬–波茲曼定律，輻射熱通量與絕對溫度四次方成正比，1000°C高溫下輻射效應極顯著。故答案為輻射（選項1）。

第7題

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

答案：(2) 固體滲碳

解析：固體滲碳以木炭加催滲劑包覆鋼件加熱，滲碳劑活性與爐溫均勻性難掌握，表面含碳量最不易精確控制；氣體、液體、真空滲碳可藉由控制氣氛碳勢精確調控。故最不易控制者為固體滲碳（選項2）。

第8題

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

答案：(1) A g

解析：金屬導電率以銀(Ag)最佳，其次為銅(Cu)、金(Au)、鋁等。銀的自由電子密度高、電阻率最低，導電率約為100% IACS（國際退火銅標準）。故導電率最好者為Ag（選項1）。

第9題

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

答案：(2) 肥粒體+波來體

解析：亞共析鋼含碳量低於0.77%，完全退火係加熱至A3點以上後緩冷，所得常溫組織為肥粒體＋波來體；波來體＋雪明碳體為過共析鋼退火組織。故答案為肥粒體+波來體（選項2）。

第10題

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

答案：(1) C . C . T 圖

解析：一般淬火屬連續冷卻，CCT圖（連續冷卻變態圖）能預測不同冷速下所得組織與硬度，最為有用；TTT圖適用等溫變態，硬化能曲線表鋼材淬透性。故答案為C.C.T圖（選項1）。

第11題

蕭氏硬度測試時之位置必須離試片邊緣 1. 3 m m 2. 4 m m 3. 1 m m 4. 2 m m 以上。

答案：(2) 4 m m

第12題

在控制爐氣中,何種成分具有毒性 1. C H 2. C O 3. C O 4. H 。

答案：(3) C O

第13題

下列簡號中何者為德國工業標準 1. D I N 2. J I S 3. C N S 4. I S O 。

答案：(1) D I N

解析：DIN 是「Deutsches Institut für Normung」（德國標準學會）所制定的德國工業標準，德國機械與材料規範常以 DIN 編號呈現，例如 DIN 1725 為鋁合金規範。JIS 是日本工業規格（Japanese Industrial Standards）；CNS 是台灣的中國國家標準（Chinese National Standards）；ISO 則是國際標準化組織（International Organization for Standardization）所制定的國際通用標準，不屬於單一國家。因此，問到德國工業標準時，只有 DIN 符合。

第14題

鑄鐵之含碳量約為 1. 6 . 69 %以上 2. 2 . 11 %~6 . 69 % 3. 小於0 . 025 % 4. 0 . 025 ~2 %。

答案：(2) 2 . 11 %~6 . 69 %

解析：依 Fe-Fe₃C 平衡圖，碳在肥粒鐵中的最大固溶量約 0.025%，常溫鋼的含碳量上限約 2.11%，因此含碳量 0.025%～2.11% 稱為鋼；超過 2.11% 至 6.69%（雪明碳鐵 Fe₃C 的含碳量）即為鑄鐵。選項 3 小於 0.025% 屬於工業純鐵；選項 4 的 0.025～2% 為鋼的範圍；選項 1 的 6.69% 以上在平衡狀態下並不存在，故鑄鐵含碳量應為 2.11%～6.69%。

第15題

用於製造銼刀的主要合金工具鋼為 1. N i 鋼 2. V 鋼 3. C r 鋼 4. W 鋼。

答案：(3) C r 鋼

解析：銼刀要求高硬度與耐磨耗，主要採用高碳工具鋼或鉻鋼（Cr 鋼）製造；鉻能提高淬火硬化能與耐磨性，並使組織均勻，適合做銼刀、鋸條等切削手工具。鎳鋼（Ni 鋼）雖能改善韌性與硬化能，但硬度與耐磨性不如鉻鋼；鎢鋼（W 鋼）多用於高速鋼與耐熱刀具；釩鋼（V 鋼）的細晶與耐磨特性多用於特殊工具。故主要合金工具鋼以鉻鋼最合適。

第16題

鑄鐵之共晶溫度為 1. 912 °C 2. 1538 °C 3. 727 °C 4. 1148 °C。

答案：(4) 1148 °C

解析：在 Fe-Fe₃C 平衡圖中，共晶反應（液體同時結晶出沃斯田鐵與雪明碳鐵，形成粒滴斑鐵）發生於 1148°C、含碳量約 4.3% 處，此溫度即鑄鐵的共晶溫度。912°C 是純鐵的 α↔γ 同素變態溫度；1538°C 是純鐵的熔點；727°C 則是共析反應（沃斯田鐵→肥粒鐵＋雪明碳鐵，即波來鐵形成）的溫度。選項 4 的 1148°C 才對應鑄鐵共晶。

第17題

碳工具鋼之鋼種記號為 1. S K S 2. S K H 3. S K 4. S K D 。

答案：(3) S K

解析：JIS 鋼種記號中，SK 代表碳工具鋼（Carbon Tool Steel），如 SK2、SK3、SK5，含碳量約 0.6～1.5%，經淬火回火後可得高硬度，常用於手工具、刀具與量具。SKS 為合金工具鋼中的特殊用途鋼；SKH 為高速工具鋼（High Speed Tool Steel），具紅熱硬度；SKD 為合金工具鋼中的模具鋼（如冷作、熱作模具）。故碳工具鋼的記號為 SK。

第18題

下列因素何者與鋼之硬化能無關 1. 沃斯田鐵晶粒大小 2. 化學成份 3. 鋼材原硬度 4. 鋼材原組織。

答案：(3) 鋼材原硬度

解析：硬化能（hardenability）是指鋼材淬火時能獲得硬化層深度的能力，主要由化學成分與沃斯田鐵晶粒大小決定：碳、錳、鉻、鉬、鎳等元素提高硬化能，沃斯田鐵晶粒粗大則使變態曲線右移、硬化能增大。鋼材原先的硬度只是素材狀態，淬火加熱後會被沃斯田鐵化而消失，並不影響淬火後的硬化深度，因此與硬化能無關。選項 1、2 皆為影響硬化能的主要因素。

第19題

下列溶液中脫脂性最佳的為 1. 去漬油 2. 蘇打水 3. 柴油 4. 三氯乙烷。

答案：(4) 三氯乙烷

解析：三氯乙烷（C₂H₃Cl₃）屬於含氯有機溶劑，對礦物油、切削油等油脂的溶解力極強、揮發適中且不易燃，是溶劑脫脂法中脫脂效果最佳者，常用於蒸氣脫脂。蘇打水為鹼性水溶液，僅對動植物油有皂化作用，對礦物油效果有限；柴油與去漬油雖為有機溶劑，但溶解力與揮發性均不如三氯乙烷，且柴油會留下油膜。故脫脂性最佳者為三氯乙烷。

第20題

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

答案：(1) 1 伏特( V ) × 1 安培( A )

解析：依電功率公式 P＝V×I，電功率單位為瓦特（W），電壓單位為伏特（V），電流單位為安培（A），故 1 W＝1 V×1 A。選項 2 的 V×Ω 單位不符；選項 3 的 A×Ω 依歐姆定律 V＝I×R，其結果為伏特而非瓦特；選項 4 的 V×1000 A 為 1000 W（即 1 kW），並非 1 W 的定義。因此 1 瓦等於 1 伏特乘 1 安培。

第21題

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

答案：(3) 0 . 77 %

解析：共析鋼（eutectoid steel）指含碳量約0.77%的鋼，冷卻時沃斯田體全部轉變為波來體組織。含碳量0.022%接近純鐵/極低碳鋼，6.69%與2.11%則超出鋼的碳含量範圍（一般鋼碳含量不超過2.11%，但共析點固定在0.77%）。因此正確選項為0.77%。

第22題

高週波熱處理用鋼的含碳量宜為 1. 0 . 2 %以下 2. 0 . 8 ~1 . 2 % 3. 0 . 35 ~0 . 55 % 4. 0 . 2 ~0 . 3 %。

答案：(3) 0 . 35 ~0 . 55 %

解析：高週波熱處理（感應淬火）通常針對中碳鋼，含碳量宜為0.35~0.55%，以確保淬火後獲得足夠硬度與耐磨性，同時避免過高碳含量導致脆性或裂紋。碳量0.2%以下淬硬性不足；0.8~1.2%屬高碳鋼，一般用於工具鋼；0.2~0.3%仍偏低。故選0.35~0.55%。

第23題

彈簧用磷青銅,經冷加工後施以低溫退火,主要目的為提高 1. 斷面縮率 2. 彈性限 3. 抗拉強度 4. 伸長率。

答案：(2) 彈性限

解析：磷青銅經冷加工後產生加工硬化與殘留應力，施以低溫退火（應力消除/回復退火）可消除內應力、恢復彈性，主要目的為提高彈性限，使彈簧在使用時不易永久變形。斷面縮率、抗拉強度與伸長率並非此製程的主要目標。故選彈性限。

第24題

青銅中伸長率最好時之S n 含量為 1. 12 % 2. 16 % 3. 8 % 4. 4 %。

答案：(4) 4 %

解析：青銅（錫青銅）中錫含量增加會提升強度與硬度，但伸長率隨之下降。伸長率最佳的錫含量約為4%，較低錫含量可維持良好韌性與塑性。12%、16%錫含量偏高，強度高但伸長率低；8%居中。因此伸長率最好時之錫含量為4%。

第25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26題

實施固體滲碳時之促進劑,可添加適量的 1. B a C O 2. B a C l 3. N a N O 4. N a C l 。

答案：(1) B a C O

解析：固體滲碳時，促進劑（activator）常用碳酸鋇（BaCO3）等碳酸鹽，受熱分解產生CO2，加速滲碳反應。BaCl2、NaNO3、NaCl並非標準滲碳促進劑。故選BaCO3（題中寫作BaCO）。

第27題

下列何種氣體對鋼料不具有氧化性,但有脫碳性 1. C O 2. C O 3. H O 4. H 。

答案：(4) H

解析：氫氣（H2）本身不具氧化性，但在高溫下可與鋼中碳反應生成甲烷（CH4），造成脫碳現象，故具有脫碳性。CO為滲碳性氣體；CO2與H2O具有氧化性與脫碳性。因此不具氧化性但有脫碳性者為H2。

第28題

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

答案：(2) 波來體鼻部

第29題

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

答案

• 2

第30題

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

答案：(4) 100 k g

解析：洛氏硬度試驗中，HRB尺度使用1/16吋鋼球壓頭，總試驗荷重為100 kgf（初荷重10 kgf，主荷重90 kgf）。60 kgf為HRA部分條件；150 kgf為HRC荷重；200 kgf非標準。故HRB荷重為100 kg。

第31題

下列有關麻田散體特性之敘述何者錯誤 1. 硬 2. 殘留應力高 3. 脆 4. 結晶構造為B . C . C . 。

答案：(4) 結晶構造為B . C . C .

解析：麻田散體（martensite）特性為硬度高、脆性大、殘留應力高，其結晶構造為體心四方（BCT，body-centered tetragonal），而非體心立方（BCC）。BCC為δ鐵或α鐵（肥粒鐵）的結構。因此「結晶構造為B.C.C.」敘述錯誤，故選此項。

第32題

高分子淬火液之添加高分子於水中之目的為 1. 減緩水在M s 點附近之冷卻速率 2. 提高水在P s 點附近之冷卻速率 3. 提高水在M s 點附近之冷卻速率 4. 使泡沫崩潰時間提前發生。

答案：(1) 減緩水在M s 點附近之冷卻速率

解析：高分子淬火液（水溶型聚合物淬火液）是在水中加入聚乙烯醇等高分子聚合物，目的在調整冷卻特性。水在高溫區（約500~600°C）冷卻極快，但到了M_s點（麻田散鐵開始生成溫度，約200~300°C）附近若冷速過快，工件易產生變形、龜裂。添加高分子會在工件表面形成黏滯薄膜，降低低溫區冷卻速率，特別在M_s點附近減緩冷速，兼顧硬化與降低淬火應力。選項2、3錯在提高M_s點冷速反增龜裂風險；選項4泡沫崩潰與高分子作用無關。

第33題

鹽浴的成分中,何者的毒性最強 1. N a C O 2. N a C N 3. B a C l 4. N a N O 。

答案：(2) N a C N

解析：鹽浴成分中毒性最強者為NaCN（氰化鈉）。氰根（CN⁻）進入人體會與細胞色素氧化酶中的鐵結合，阻斷細胞呼吸鏈，極微量即可致命，是四者中最危險者。Na₂CO₃（碳酸鈉）為弱鹼性，毒性低；BaCl₂（氯化鋇）為可溶性鋇鹽，會致神經與心肌中毒；NaNO₃（硝酸鈉）具氧化性但急性毒性相對低。故依毒性強弱，選項2（NaCN）正確。作業時須嚴防氰化物鹽浴之吸入與皮膚接觸。

第34題

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

答案：(1) 含C r 、N i

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）。

第35題

純鐵之熔點約為 1. 1394 °C 2. 912 °C 3. 1148 °C 4. 1538 °C。

答案：(4) 1538 °C

解析：純鐵（工業純鐵）之熔點約為1538°C，此為鋼鐵材料之基本常數，故選4。選項2（912°C）為α-Fe與γ-Fe同素異形變態（A₃）溫度；選項1（1394°C）為γ-Fe與δ-Fe變態（A₄）溫度；選項3（1148°C）接近包晶反應溫度。純鐵在常壓下冷卻會經歷δ→γ→α之同素異形變化，但熔點仍固定為1538°C，此數值常作為鐵碳平衡圖左上基準。

第36題

蕭氏硬度測試時,兩個測試中心位置應大於 1. 1 倍 2. 3 倍 3. 4 倍 4. 2 倍壓痕之直徑。

答案：(4) 2 倍壓痕之直徑

解析：蕭氏硬度（Shore scleroscope）試驗是利用衝頭自定高落下，依反彈高度測定硬度。為避免鄰近壓痕相互干擾，規範規定兩個測試中心位置距離應大於壓痕直徑之2倍（同時應距試片邊緣足夠距離）。若間距不足，前次壓痕造成的加工硬化或變形會影響後次量測，使讀值失真。故選4。各選項中1倍過近、3倍與4倍非本試驗之標準間距規定。

第37題

滲碳深度欲增加3 倍,則滲碳時間應增加到 1. 3 倍 2. 9 倍 3. 7 倍 4. 5 倍。

答案：(2) 9 倍

解析：滲碳屬擴散現象，滲碳深度x與時間t之關係為 x = K√t（K為擴散常數，視溫度與材質而定），故深度與時間平方根成正比，即 t ∝ x²。若深度欲增加3倍（x變為3x），則所需時間 t' = K(3x)² = 9Kx² = 9t，即時間需增至9倍。此為菲克擴散定律之應用：深度增倍數之平方即為時間增倍數。故選2。選項1（3倍）忽略平方關係；5倍、7倍均不符擴散公式。

第38題

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

答案：(2) 生理性疲勞

第39題

勃氏硬度測試時,標準之荷重保持時間為 1. 45 秒 2. 90 秒 3. 60 秒 4. 30 秒。

答案：(4) 30 秒

解析：勃氏硬度（Brinell）試驗施加荷重後，須保持一段時間使壓痕充分形成並穩定，標準荷重保持時間為30秒（學科規範以30秒為準；實務上鋼鐵約10~15秒、非鐵金屬可達30秒）。若保持時間過短，壓痕尚未完全形成即卸載，量得之硬度值會偏高而不準。故選4。選項1（45秒）、2（90秒）、3（60秒）均非標準保持時間，過長亦無必要且影響效率。

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. 實施淬火 3. 實施正常化 4. 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火。

答案：(4) 調整加熱和冷卻參數,重新實施退火

解析：退火目的在軟化組織、消除內應力。若退火後硬度仍偏高，表示冷卻速率過快、相變不完全或加熱溫度/保溫不足，正確補救是調整加熱溫度、保溫時間與冷卻參數後重新實施退火。選項1回火為淬火後處理，無法解決退火過硬；選項2淬火會使硬度更高；選項3正常化冷速比退火快，硬度反偏高。故應重新退火，選4。

第41題

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. 100 倍 3. 60 倍 4. 500 倍。

答案：(4) 500 倍

解析：複式顯微鏡的總放大倍率等於物鏡倍率與目鏡倍率相乘：50×10＝500倍。放大倍率不是把兩者相加，所以60倍是把50與10相加的錯誤算法；100倍只用到10倍這個數值；1000倍則是把50當成100再乘10。實際觀察時，500倍已屬高倍，通常需在試片表面滴油或使用較薄試片，才能得到清晰影像。

第42題

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

答案：(4) 40 °

解析：三角皮帶（V型皮帶）斷面的標準夾角為40°。這個角度能讓皮帶嵌進槽輪的V形溝槽，產生楔形效果，使接觸面正壓力提高、摩擦力增大，傳動時不易打滑。35°、45°、60°都不是標準角度；夾角過大，楔形效果不足，容易打滑；夾角過小，皮帶易卡入溝底並造成磨損。

第43題

碳鋼滲碳後如需實施兩次淬火,第一次淬火的目的是 1. 心部組織微細化 2. 硬化表層 3. 硬化心部 4. 表層組織微細化。

答案：(1) 心部組織微細化

解析：滲碳後實施兩次淬火時，第一次淬火加熱溫度較高，通常使心部加熱到A3以上，目的是細化心部晶粒與組織、消除滲碳長時間加熱造成的粗大晶粒；第二次淬火則加熱到表層適用溫度，以細化高碳表層組織並使其硬化。選項2、3、4所述硬化表層或細化表層，是第二次淬火或後續處理的作用，不是第一次淬火的目的。

第44題

質量效果大的鋼(如中碳鋼)應選擇之淬火液為 1. 60 ~80 °C淬火油 2. 100 ~120 °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：質量效果大代表工件尺寸大、心部蓄熱多、散熱慢，實際冷卻速率偏低，必須選用冷卻能力較強的介質，才能超過臨界冷速、避免淬火不完全，因此選常溫水或鹽水。淬火油的冷卻能力低於水，60~80°C與100~120°C的熱油冷速更慢；200°C熱浴屬於恒溫淬火或沃斯回火，冷速最慢，不適合質量效果大的中碳鋼。

第45題

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

答案：(1) 波來體

解析：共析鋼的碳含量約0.8%，完全退火時加熱到A1以上使其完全沃斯田體化，再緩慢爐冷；沃斯田體在A1溫度發生共析反應，分解成肥粒體與雪明碳體交替排列的層狀組織，也就是波來體，因此常溫完全退火組織為波來體。肥粒體加波來體是亞共析鋼的組織；雪明碳體加肥粒體也不符合共析鋼的平衡組織。

第46題

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

答案：(3) N a

解析：鋁矽合金的改良處理（modification）是加入微量鈉（Na），實務上常以鈉鹽類添加。鈉能使共晶矽由粗大板片狀變成細小纖維狀或粒狀，改善強度與延性。鎂在鋁合金中主要用於析出強化（如6061的Mg2Si），並非鋁矽合金的改良元素；鉀與錳也不是改良處理所添加的元素。

第47題

A A 5000 系鋁合金係指 1. A l - C u 系 2. A l - S i 系 3. A l - M g 系 4. A l - Z n 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，屬於不可熱處理強化的合金，主要靠固溶強化與加工硬化提高強度，耐蝕性與焊接性良好，常用於板材與船舶結構。對照其他系：2000系為Al-Cu系、4000系為Al-Si系、7000系為Al-Zn系，皆與5000系的成分不同。

第48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. 蕭氏 2. 維克氏 3. 洛氏 4. 勃氏。

答案：(1) 蕭氏

解析：蕭氏硬度試驗（Shore scleroscope）屬於動態回跳式試驗：讓撞錘從固定高度自由落下撞擊試片，依撞錘反彈的高度換算硬度，材料越硬，反彈越高。維克氏與勃氏是以壓痕尺寸計算硬度，洛氏則量測壓痕深度，三者都屬壓痕法，與撞錘反彈高度的原理不同。

第49題

鋼料實施氣體滲氮的溫度為 1. 900 ~950 °C 2. 600 ~700 °C 3. 500 ~550 °C 4. 800 ~850 °C。

答案：(3) 500 ~550 °C

解析：氣體滲氮（一般採用氨氣分解）多在α+γ兩相區以下或單相沃斯田體區下限較低的溫度下進行，目的在於於不致大幅長大晶粒的情況下，使氮原子擴散入鋼表面。工業上常用之氣體滲氮溫度約為500～550 ℃，既可獲得適當的氮化層深度，又能兼顧硬度與變形控制。若溫度過高（如選項1、4）易促使晶粒粗大或改變組織，溫度過低（選項2）則氮原子擴散速率過慢而不利於形成所需之滲氮層。

第50題

砂輪編號的W A 是表示用 1. 碳化硼 2. 白色氧化鋁 3. 碳化矽 4. 氧化鋯磨料製造者。

答案：(2) 白色氧化鋁

解析：砂輪磨料代號中，W A 代表「White Aluminium Oxide」，即白色氧化鋁（白剛玉）。白剛玉係以純度較高之氧化鋁為原料經電熔製成，顆粒較銳利、韌性中等，適用於磨削淬硬鋼、工具鋼等較硬之工件。選項1碳化硼多用於超硬研磨，選項3碳化矽適用於鑄鐵、有色金屬等脆性或非鐵材，選項4氧化鋯雖為氧化物系但並非W A之代號意義，故正確者為白色氧化鋁。

第51題

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. 波來體 2. 麻田散體 3. 沃斯田體 4. 肥粒體。

答案：(3) 沃斯田體

解析：碳原子欲滲入鋼中，關鍵在於基體組織對間隙原子之固溶能力。沃斯田體（Austenite，γ-Fe）為面心立方（FCC）晶格，其晶格間隙較體心立方（BCC）之肥粒體（Ferrite）大，且在高溫下對碳之最大固溶度遠較肥粒體為高。因此鋼料必須加熱至Ac3以上使其轉變為沃斯田體狀態，方能容納較多碳原子並利於其由滲碳氣氛向內部擴散。波來體（Pearlite）及麻田散體（Martensite）均非加熱滲碳時所欲保持之均勻高溫固溶組織。

第52題

鋼熱處理時淬入水中後,不久發生破裂現象原因是 1. 加熱不夠而破裂 2. 冷卻液黏度大而破裂 3. 收縮不均引起應力而破裂 4. 冷卻液比熱小而破裂。

答案：(3) 收縮不均引起應力而破裂

解析：鋼材自奧氏體化溫度淬入水中急冷時，工件表層因與冷卻介質接觸最先降溫而收縮，心部則較晚降溫而尚未收縮，結果表層受到心部阻礙產生拉應力，心部則受表層拉力而產生壓應力。此外急冷亦伴隨馬氏體轉變產生體積膨脹所引起之組織應力。二者疊加使總內應力達到鋼材強度極限時，即易沿晶或穿晶產生淬火裂紋。此現象主要來自冷卻速率不均所致之收縮不均與應力集中，故答案為收縮不均引起應力而破裂。

第53題

工作圖之尺寸 是表示 1. 圓柱直徑可作到75 . 005 ~75 . 010 之間 2. 圓孔直徑可作到75 . 015 ~75 . 010 之間 3. 圓孔直徑可作到75 . 015 ~74 . 990 之間 4. 圓柱之長度可作到75 . 015 ~74 . 990 之間。

答案：(3) 圓孔直徑可作到75 . 015 ~74 . 990 之間

第54題

淬火油老化時會 1. 燃點降低,粘度增加,冷卻能增加 2. 燃點提高,粘度減小,冷卻能增加 3. 燃點降低,粘度增加,冷卻能降低 4. 燃點降低,粘度減小,冷卻能增加。

答案：(3) 燃點降低,粘度增加,冷卻能降低

解析：淬火油在使用過程中，會因長期高溫與空氣接觸而發生氧化、熱分解及聚合等老化反應。這些反應會生成較高分子量之油泥狀或樹脂狀物質，使油之運動黏度上升；同時揮發性較輕之成分減少，也會導致閃火點（燃點）下降。黏度上升會減緩油在工件表面之流動與置換速率，進而延緩工件由蒸汽膜期進入沸騰期與對流期之轉換，整體冷卻能力（尤其在中溫冷卻區域）因而降低。因此老化淬火油之特徵為燃點降低、黏度增加、冷卻能降低。

第55題

沃斯田體是 1. 混合物 2. 固溶體 3. 化合物 4. 溶液。

答案：(2) 固溶體

解析：依相律與鋼鐵組織分類，沃斯田體（γ相）是碳原子溶解於γ-Fe（面心立方晶格）間隙所形成之間隙固溶體，而非單純元素、亦非由二相以上機械混合而成之混合物（如波來體為肥粒體+雪明碳鐵之層狀混合物），也非化合物或一般意義之液態溶液。其組成隨溫度而定，可視為溶質（碳）分散於溶劑（γ-Fe）晶格間隙之固態溶液，故歸屬於固溶體。

第56題

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

答案：(2) 10 ~10 m m H g

第57題

機械構造用碳鋼S 20 C 的含碳量約為 1. 0 . 002 % 2. 0 . 2 % 3. 2 . 0 % 4. 0 . 02 %。

答案：(2) 0 . 2 %

解析：S20C 是 JIS 機械構造用碳鋼，代號中的 20 代表平均含碳量約 0.20%，常見規範範圍約 0.18～0.23%，換算成百分比就是 0.2%。0.002% 與 0.02% 都遠低於 0.2%，2.0% 則是 0.2% 的十倍，皆不符合 S20C 的標示。含碳量會影響鋼材的硬度、強度與淬火性；S20C 屬低碳鋼，常需滲碳或作為構造用鋼。

第58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. 二次硬化 2. 麻田散體安定化 3. 除氫 4. 烘乾。

答案：(3) 除氫

解析：彈簧鋼片經淬火回火後具有高強度，電鍍時陰極反應會產生氫原子，氫滲入鋼材可能造成氫脆，使彈簧在受力時提早斷裂。電鍍後在 180°C 加熱的主要目的，是讓氫原子擴散逸出，也就是除氫或烘氫。此溫度遠低於二次硬化所需溫度，也不是為了安定麻田散體或單純烘乾，因此選 3。

第59題

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

答案：(2) 淬火、回火

解析：滲氮是在約 500～570°C 的較低溫度進行，鋼料心部不會重新沃斯田鐵化，因此滲氮前必須先以淬火加回火（調質）建立所需的心部強度與韌性，並使組織與尺寸穩定。若只做正常化、球化或退火，較難同時提供調質後的心部強韌性，也無法充分發揮滲氮層的耐磨與疲勞強度，因此選 2。

第60題

電的不導體為 1. 橡皮 2. 人 3. 金 4. 地球。

答案：(1) 橡皮

解析：電的絕緣體是電阻極大、自由電子或離子不易移動的物質。橡皮為高分子材料，電子不易通過，常作為電線包覆與絕緣手套。人體含水分與電解質，金是良導體，大地也可形成導電迴路；因此三者不能視為良好絕緣體。故選橡皮，即選項 1。

第61題

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

答案：(3) 淬火、回火

解析：高週波感應加熱速度快，若要獲得均勻的沃斯田鐵化與硬化層，事前宜先做淬火加回火（調質），使組織均勻、晶粒細化並具備良好心部強韌性，也能減少變形。球化組織的碳化物呈球狀且較粗，短時間感應加熱不易完全溶解；滲氮層會影響後續加熱；退火雖可軟化、消除應力，但心部強度較低，故選 3。

第62題

良好的淬火液應具有何種特性 1. 導熱度大 2. 比熱小 3. 黏度大 4. 揮發性大。

答案：(1) 導熱度大

解析：優良淬火液需能快速帶走鋼件熱量，使冷卻曲線避開波來鐵與變韌鐵變態的鼻部，以獲得麻田散體。冷卻能力與熱傳導率、比熱及黏度有關：導熱度大有利散熱；比熱小則吸熱能力差；黏度大會妨礙對流；揮發性大易形成蒸氣膜並使冷卻不均。因此應選導熱度大者，即選項 1。

第63題

亞共晶鑄鐵之含碳量約 1. 4 . 3 % 2. 2 . 11 %~4 . 3 %(不含) 3. 4 . 3 %(不含)~6 . 69 % 4. 0 . 022 %~2 . 11 %(不含)。

答案：(2) 2 . 11 %~4 . 3 %(不含)

解析：由鐵碳平衡圖可知，2.11% 是沃斯田鐵在共晶溫度所能溶解碳的上限，也是鋼與鑄鐵的分界。亞共晶鑄鐵的碳量介於 2.11% 與共晶成分 4.3% 之間，但不含 4.3%；4.3% 為共晶鑄鐵，4.3% 以上至 6.69% 則為過共晶鑄鐵。故選 2。

第64題

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

答案：(3) 鹽浴表面與空氣交界處

解析：鹽浴表面與空氣交界處同時接觸鹽液、氧氣與水氣，易發生氧化、吸濕與鹽渣附著，加上該處溫度梯度大、鹽液飛濺，熱電偶保護管反覆受熱脹冷縮與化學侵蝕，腐蝕最為嚴重。鹽浴內部高溫區氧氣供給少，腐蝕較輕微；腐蝕並非均勻分布，尖端亦非主要腐蝕位置，故選交界處。

第65題

下列何種氣體對鋼料沒有氧化性 1. C O 2. C O 3. H O 4. O 。

答案：(1) C O

解析：一氧化碳（CO）具有還原性，在高溫下可奪取氧化鐵中的氧，使鋼料表面不被氧化，甚至可將已生成的氧化皮還原，因此對鋼料沒有氧化性。二氧化碳、水蒸氣與氧氣在高溫都會與鐵反應生成氧化物，屬氧化性氣體。控制氣氛熱處理中，常利用一氧化碳等還原性氣體保護鋼件，故選 1。

第66題

喬米尼( J o m i n y ) 端面淬火硬化能用 =H R C 40 表示,其中10 代表 1. 硬度為10 2. 離噴水高度為10 m m 3. 離端面10 m m 4. 直徑為10 m m 。

答案：(3) 離端面10 m m

解析：喬米尼端面淬火試驗是將標準試片端面噴水冷卻，測量從淬火端面沿長度方向不同距離處的硬度。HRC 40 中的「10」代表離端面 10 mm 處的硬度值為 HRC 40。此試驗用於評估鋼材的硬化能，距離端面愈遠冷卻速度愈慢，硬度愈低。選項 1 混淆硬度值與距離，選項 2 錯誤因噴水高度非標準參數，選項 4 直徑非此數值含義。

第67題

能檢查材料熱處理後晶粒大小與組織變化之實驗為 1. 硬度試驗 2. 火花試驗 3. 衝擊試驗 4. 金相試驗。

答案：(4) 金相試驗

解析：金相試驗透過顯微鏡觀察金相組織，可直接檢查熱處理後的晶粒大小、相組成（如馬氏體、貝氏體、珠光體等）、晶界狀態及組織變化。硬度試驗僅測量抗壓入能力，火花試驗屬粗略成分鑑別，衝擊試驗測試韌性，均無法直接觀察微觀組織與晶粒。

第68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 2. A 3. A 4. A c m 。

答案：(2) A

第69題

下列有關麻田散體特性之敘述何者錯誤 1. 殘留應力高 2. 結晶構造為面心立方格子 3. 硬度高 4. 脆性大。

答案：(2) 結晶構造為面心立方格子

解析：馬田散體（Martensite）為體心四方面心立方。選項 2 錯誤指出其結晶構造為面心立方（FCC），實為體心四方（BCT），因碳原子佔據八面體間隙導致 c 軸伸長。馬田散體硬度高（選項 3 正確）、脆性大（選項 4 正確）、內部殘留應力高（選項 1 正確），故錯誤敘述為選項 2。

第70題

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

答案：(2) 滲氮

解析：滲氮處理溫度通常在 500~550°C，屬低溫表面硬化，不需淬火即可獲得高硬度。高週波、火焰硬化需加熱至奧氏體化溫度（約 850~950°C）後快速冷卻；滲碳溫度約 900~950°C。故滲氮加熱溫度最低。

第71題

黃銅是 1. C u - M n 2. C u - A l 3. C u - Z n 4. C u - S n 合金。

答案：(3) C u - Z n

解析：黃銅為銅鋅二元合金，鋅含量通常 5~45%，隨鋅增加強度與硬度上升，顏色由紅轉黃。選項 1 為錳青銅，選項 2 為鋁青銅，選項 4 為青銅（錫青銅），均非黃銅定義。

第72題

勃氏硬度值為 1. 荷重除以鋼球壓痕器之壓痕的表面積 2. 荷重除以鑽石正方錐壓痕器之壓痕的投影面積 3. 荷重除以鋼球壓痕器之壓痕的投影面積 4. 荷重除以鑽石正方錐壓痕器之壓痕的表面積。

答案：(1) 荷重除以鋼球壓痕器之壓痕的表面積

第73題

如以d 表示維克氏硬度測試時之壓痕對角線長度,則壓痕與壓痕間之中心距離應在 1. 1 d 2. 2 . 5 d 3. 4 d 4. 10 d 以上。

答案：(3) 4 d

第74題

高速鋼淬火溫度高的主要原因是 1. 熔點高 2. 含碳量高 3. 麻田散體的變態點高 4. 為了固溶足夠的合金碳化物。

答案：(4) 為了固溶足夠的合金碳化物

解析：高速鋼含大量鎢、鉬、釩、鉻等合金元素，會形成穩定且難溶的合金碳化物。淬火前必須加熱到較高溫度，使這些碳化物充分固溶於沃斯田體，淬火後才能獲得高硬度、高耐磨性及紅熱硬度，並在回火時析出細小碳化物產生二次硬化。熔點高並非直接原因；含碳量高不必然要提高淬火溫度；麻田散體變態點高也不會是主要理由。

第75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76題

在T . T . T 圖中,麻田散體開始變態之曲線用 1. M s 2. M 3. B s 4. P s 表示。

答案：(1) M s

第77題

氣體滲氮時,所謂氨分解率是指 1. N 和H 混合氣體佔爐中氣體總體積的百分比 2. N 佔通入 N H 體積的百分比 3. N 和H 混合氣體佔通入N H 體積的百分比 4. H 佔通入N H 體積的百分比。

答案：(1) N 和H 混合氣體佔爐中氣體總體積的百分比

第78題

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

答案：(4) 耐火材料砌成之內壁

解析：電極式鹽浴爐是利用通電於熔鹽本身（鹽液為電阻發熱體）產生熱能，因此鹽浴槽（坩堝）必須絕緣且不導電，通常以耐火材料（耐火磚、耐火泥）砌築內壁。若採用金屬坩堝（軟鋼、不鏽鋼、耐熱鋼），電流會經由金屬壁形成短路，無法有效加熱鹽液甚至有漏電危險。故電極式鹽浴爐之容器由耐火材料砌成，而非金屬坩堝。

第79題

以下之淬火用水何者之冷卻速率最快 1. 去離子水 2. 蒸餾水 3. 10 %食鹽水 4. 5 %食鹽水。

答案：(3) 10 %食鹽水

解析：淬火冷卻速率取決於淬火液在蒸氣膜階段破裂的難易。在水中加入食鹽（NaCl）可破壞工件表面蒸氣膜、促進核態沸騰，使冷卻能力高於純水；且食鹽濃度越高冷卻越快（10% > 5%）。去離子水與蒸餾水皆屬純水，無鹽類助破膜，冷卻速率低於鹽水。故四者中10%食鹽水冷卻速率最快。

第80題

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

答案：(3) k g f - m / c m