民國101年 第4梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

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

答案：(3) 1538 °C

解析：純鐵(鐵元素)熔點為1538°C（或1539°C），此為物理常數。選項1(1148°C)接近γ-Fe向δ-Fe相變溫點(1394°C)與共析溫度(727°C)之間數值；選項2(912°C)為α-Fe向γ-Fe相變溫點(A3點)；選項4(1394°C)為γ-Fe向δ-Fe相變溫點。

第2題

鋼之硬化能受下列何種因素影響最大 1. 加熱速率 2. 加熱溫度 3. 冷卻速率 4. 化學組成。

答案：(4) 化學組成

解析：鋼的硬化性(Hardenability)指鋼經淬火後獲得馬氏體深度的能力，主要取決於化學成分（合金元素如Cr, Mo, Mn, Ni等降低臨界冷卻速度），其次受奧氏體晶粒度、均勻度影響。加熱速率、溫度屬工藝參數，冷卻速率決定是否達到硬化性允許的硬度，但不改變材料本身的硬化性。故化學組成影響最大。

第3題

下列何者組織最硬 1. 肥粒體 2. 波來體 3. 雪明碳體 4. 麻田散體。

答案：(3) 雪明碳體

解析：室溫下硬度比較：雪明碳體(Fe3C)為金屬間化合物，硬度極高約800～1100 HV；麻田散體為過共析鋼淬火後的馬氏體+殘留奧氏體+碳化物混合組織，硬度約600～700 HRC換算約700～900 HV；波來體為鐵素體+雪明碳體層狀集合體，硬度約200～350 HBW；肥粒體(鐵素體)最軟約80～100 HBW。故雪明碳體最硬。

第4題

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

答案：(4) C O

解析：吸熱型氣體是將天然氣或丙烷與少量空氣通入高溫觸媒反應器製成，主要成分約 CO 20%、H2 40%、N2 40%，另含少量 CO2、CH4 與水氣。真正提供碳源的反應為 2CO → C＋CO2，CO 在鋼表面分解出活性碳原子滲入沃斯田鐵，因此主要滲碳成分是 CO。CO2 是上述反應的產物，會造成脫碳，不是滲碳成分。故選 CO。

第5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 ~100 m m H g 4. 10 ~10 m m H g 。

答案：(4) 10 ~10 m m H g

解析：熱處理用真空爐工作真空度通常為10⁻¹～10⁻³ Pa範圍。換算：1 Pa ≈ 0.0075 mmHg，故10⁻¹ Pa ≈ 7.5×10⁻⁴ mmHg，10⁻³ Pa ≈ 7.5×10⁻⁶ mmHg。工程上常以10⁻²～10⁻⁴ mmHg（即10⁻²～10⁻⁴ mmHg）表示，選項4的10⁻²～10⁻⁴ mmHg符合常見規格。選項1、3單位寫為mmHg但數值過大屬低真空；選項2寫法10~10 mmHg邏輯不通。

第6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7題

A 變態是屬於 1. 偏晶反應 2. 共析 3. 共晶 4. 包晶。

答案：(2) 共析

解析：鋼中的 A1 變態（約 727°C）是典型的共析反應：沃斯田體在此溫度同時析出肥粒體與雪明碳體，形成層狀的波來體；加熱時則反向進行，波來體變成沃斯田體。共析是「一個固相→兩個固相」，這與共晶（一個液相→兩個固相）、包晶（液相＋固相→另一固相）、偏晶（液相→液相＋固相）都不同，因此 A 變態屬於共析反應。

第8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. 偏低 3. 相同 4. 偏高。

答案：(4) 偏高

解析：抗拉試驗具有應變速率敏感性：拉伸速率愈快，差排來不及藉熱活化而逃離障礙，塑性變形受限，因此降伏強度與抗拉強度偏高、伸長率偏低。反之，速率慢時差排有較長時間滑移，強度較低、延性較好。所以速率愈快抗拉強度會偏高，並非不變、偏低或不一定；試驗時須依規範控制速率，才能得到可比較的數據。

第9題

鋼料在滲碳溫度的組織應為 1. 沃斯田體 2. 肥粒體 3. 波來體 4. 變韌體。

答案：(1) 沃斯田體

解析：滲碳溫度一般約在 900～930°C，此時鋼處於沃斯田體區。沃斯田體為面心立方（FCC）結構，碳的溶解度可達約 2.11%，間隙空間大，碳原子易於擴散進入表面，故滲碳須在沃斯田體狀態下進行。肥粒體與波來體存在於 A1 以下，變韌體則是淬火中溫變態產物，皆不適合滲碳，所以滲碳溫度的組織應為沃斯田體。

第10題

露點檢測係用於檢驗爐氣中之 1. C O 2. H O 3. C O 4. H 。

答案：(2) H O

解析：露點是指氣體中水氣開始凝結成露的溫度，水氣含量愈多，露點愈高。爐氣露點檢測即量測爐氣中的水分（H2O），用以判斷爐氣的碳勢與氧化、脫碳傾向，是控制滲碳、光亮淬火等氣氛的重要依據。因此檢驗對象為 H2O，而非一氧化碳或氫氣；選項中代表水的為第 2 項。

第11題

工程畫中放大兩倍來畫製時,比例欄中應寫為 1. 2 × 1 2. 1 :2 3. 1 / 2 4. 2 :1 。

答案：(4) 2 :1

解析：工程圖的比例是「圖形長度：實物長度」。放大兩倍來畫，表示圖上長度為實物的兩倍，故比例欄應寫成 2:1。若寫 1:2，代表圖形是實物的一半，屬於縮小；2×1、1/2 都不是標準比例表示法。因此放大兩倍時應標註 2:1。

第12題

下列何者不是固溶體 1. 雪明碳體 2. 沃斯田體 3. 麻田散體 4. 肥粒體。

答案：(1) 雪明碳體

解析：固溶體是溶質原子溶入溶劑晶格中形成的單一相。沃斯田體是碳溶於 FCC 鐵的固溶體，肥粒體是碳溶於 BCC 鐵的固溶體，麻田散體是碳過飽和溶於鐵的固溶體，三者皆屬固溶體。雪明碳體（Fe3C）則是鐵與碳形成的間隙化合物，碳含量固定約 6.67%，具有特定晶體結構與明顯界面，不是固溶體，故答案為雪明碳體。

第13題

下列何者為對鋁材腐蝕性最強的化學品 1. 鉻酸 2. 硫鹽 3. 苛性鈉 4. 鹽酸。

答案：(3) 苛性鈉

解析：鋁是兩性金屬，表面雖有緻密氧化膜保護，但強鹼會先溶解氧化膜，再與鋁反應生成鋁酸鈉並放出氫氣，腐蝕速率快且持續，因此苛性鈉（氫氧化鈉）對鋁材腐蝕性最強。鹽酸雖屬酸也會侵蝕鋁，但相對鹼性條件下，鹼對鋁的破壞更為劇烈。故選苛性鈉，操作時須避免鋁製容器接觸強鹼。

第14題

金相試片在鑲埋時之溫度應不超過 1. 130 °C 2. 250 °C 3. 180 °C 4. 300 °C。

答案：(1) 130 °C

第15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 60 左右 4. H R C 30 左右。

答案：(1) H R C 50 左右

解析：耐衝擊合金工具鋼（S系列）經淬火與回火後，需兼顧硬度與韌性，典型硬度約為 HRC 50 左右。HRC 60 雖硬但韌性不足，HRC 40/30 則硬度偏低，不適合工具鋼使用。

第16題

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

答案：(2) N a

第17題

構造用合金鋼添加鉬的主要目的是 1. 防止低溫回火脆性 2. 改善延展性 3. 提高切削性 4. 防止高溫回火脆性。

答案：(4) 防止高溫回火脆性

第18題

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

答案：(4) 收縮

第19題

碳鋼之含碳量為 1. 2 . 11 %~4 . 3 % 2. 0 . 022 ~2 . 11 % 3. 4 . 3 ~6 . 69 % 4. 小於0 . 022 %。

答案：(2) 0 . 022 ~2 . 11 %

解析：依含碳量分類，鋼為含碳 0.022~2.11% 的鐵碳合金；鑄鐵含碳 2.11~4.3%；純鐵含碳低於 0.022%。故碳鋼含碳量範圍為 0.022~2.11%。

第20題

A A 6000 系鋁合金主要的強化方法為 1. 固溶強化 2. 微化晶粒 3. 加工硬化 4. 析出硬化。

答案：(4) 析出硬化

解析：AA 6000 系鋁合金（Al-Mg-Si）為可熱處理強化合金，主要強化機制為析出硬化（precipitation hardening），透過固溶處理與人工時效析出 Mg2Si 強化相。

第21題

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

答案：(2) 30 . 48 cm

第22題

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

答案：(3) S K

解析：日本 JIS 鋼種記號中，碳工具鋼以 SK 表示（如 SK3、SK5）；SKD 為合金工具鋼，SKS 為合金工具鋼（衝擊用），SKH 為高速工具鋼。故碳工具鋼記號為 SK。

第23題

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

答案：(1) 導熱度大

解析：良好的淬火液應具備高導熱係數、低黏度、低揮發性與高比熱等特性，以便快速、均勻地將工件熱量帶走，避免軟點與變形。導熱度大可加速熱傳導；黏度大會降低流動性與冷卻效率；揮發性大會使液面下降且冷卻不穩；比熱小則吸熱能力不足。因此選項 1 正確。

第24題

下列金屬元素何者無法提升硬化能 1. N i 2. C o 3. M o 4. M n 。

答案：(2) C o

解析：硬化能（淬透性）主要由合金元素延緩珠光體與貝氏體轉變、擴大沃斯田體區間來提升。Ni、Mn、Mo 均為常見的淬透性提升元素：Ni 穩定沃斯田體、Mn 降低臨界冷卻速率、Mo 強化延遲擴散。Co（鈷）一般不被列為提升硬化能的元素，反而可能加速某些轉變，對淬透性的增益有限甚至無益。因此無法提升硬化能的是 Co。

第25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。

第26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 15 T 3. H R C 4. H R B 。

答案：(1) H R 15 N

解析：厚度僅 0.3 mm 的 SK5 鋼板淬火硬化後，若採用一般 HRC 測試，壓痕可能貫穿試片或受基材影響，結果不可靠。應使用超淺層洛氏硬度試驗（Superficial Rockwell），以較小載荷與較淺壓痕測量表面硬度。HR15N 使用金剛石圓錐壓頭，適合淬火硬化後的薄鋼板表面硬度量測，因此選 HR15N。

第27題

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

答案：(3) 肥粒體+波來體

解析：亞共析鋼（含碳量低於 0.77%）在常溫平衡組織為肥粒體（α-Fe）與波來體的混合組織。完全退火是將鋼加熱至 A3 以上後緩冷，使組織回復平衡狀態，故亞共析鋼完全退火後仍為肥粒體加波來體。單純波來體為共析鋼組織，肥粒體為純鐵或極低碳鋼組織，波來體加雪明碳體則為過共析鋼組織。

第28題

鑄鐵的含碳量一般為 1. 2 . 11 ~4 . 5 % 2. <0 . 02 % 3. <2 . 11 % 4. 0 . 02 ~0 . 77 %。

答案：(1) 2 . 11 ~4 . 5 %

解析：依含碳量分類，鋼的含碳量低於 2.11%；鑄鐵含碳量一般在 2.11%～4.5%（或 2.11%～6.67%）之間，因此高於鋼的上限。選項 2 為低碳或微碳鋼範圍，選項 3 為鋼的定義上限，選項 4 為共析鋼附近低碳範圍，均非鑄鐵的典型含碳量。

第29題

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

答案：(4) 沃斯田體

解析：Ni-Cr 系不銹鋼（如 304）因含鎳量高，能穩定沃斯田體相，經固溶處理（加熱至高溫後快速冷卻）可獲得單相沃斯田體組織，兼具良好耐蝕性與韌性。肥粒體為鐵素體不銹鋼組織，麻田散體為淬火硬化後的組織，波來體則出現在碳鋼中温轉變產物，均非 Ni-Cr 系固溶處理後的主要組織。

第30題

熱處理鹽浴電極爐用電是 1. 低電壓、高電流 2. 低電壓、低電流 3. 高電壓、高電流 4. 低電阻、 低電流。

答案：(1) 低電壓、高電流

解析：鹽浴電極爐利用熔融鹽作為導電介質與熱源，電極間電阻小，需通入大電流以產生足夠焦耳熱使鹽浴升溫，但電壓必須保持低值以避免電弧、漏電與安全事故。因此鹽浴電極爐用電特性為低電壓、高電流。高電壓會造成危險與電弧；低電流則加熱能力不足；低電阻低電流無法提供所需熱量。

第31題

共析鋼加熱至A 上方50 ° C 會形成何種組織 1. 雪明碳體 2. 沃斯田體+ 肥粒體 3. 沃斯田體 4. 肥粒體+ 雪明碳體。

答案：(3) 沃斯田體

解析：共析鋼加熱至 A1（共析溫度，約 727°C）以上時，波來體組織會全部轉變為沃斯田體；加熱至 A1 上方 50°C，已完全進入沃斯田體區，組織為單相沃斯田體。雪明碳體、肥粒體等為常溫或低溫組織，沃斯田體加肥粒體為亞共析鋼在 A1～A3 間的兩相區組織，均不符合共析鋼完全沃斯田體化後的狀態。

第32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33題

下列何種熱處理最容易使工件發生變形 1. 回火 2. 正常化 3. 退火 4. 淬火。

答案：(4) 淬火

解析：淬火時，鋼件必須加熱到沃斯田鐵區再急速冷卻；由於表層與心部的冷卻速度不同，會產生熱應力；同時，沃斯田鐵變態成麻田散鐵時會伴隨體積膨脹，形成相變應力。這兩種應力疊加，容易在薄斷面或尖角處造成翹曲、扭曲，甚至裂紋。回火主要透過加熱保溫來消除內應力，變形風險較低；退火冷卻緩慢；正常化雖然冷卻速度比退火快，但仍遠低於淬火。

第34題

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

答案：(2) 1600 °C

解析：碳化矽加熱體屬於非金屬發熱元件，常用於高溫爐；在大氣中使用時，其最高加熱溫度約為1600°C。若需要更高溫，通常必須改用鉬矽或石墨等加熱元件。2000°C已超過SiC在氧化氣氛中的耐溫上限；800°C與1100°C則明顯偏低，無法充分發揮其高溫加熱能力。實際使用時，仍須依爐體、氣氛與元件規格降載控制。

第35題

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. 降低表層碳濃度梯度 2. 降低表面硬度 3. 增加滲碳層的厚度 4. 降低表面含碳量。

答案：(2) 降低表面硬度

解析：氣體滲碳後進行擴散處理，係將工件在滲碳後續留於爐內高溫保持，使表面過高之碳往內部擴散。其目的包括：降低表層碳濃度梯度（避免表面碳濃度過高形成網狀碳化物）、降低表面含碳量、並增加有效滲碳層厚度。但「降低表面硬度」並非擴散處理之目的——滲碳與擴散最終目標是表面高碳淬火後獲得高硬度耐磨層，擴散處理是為改善碳分布而非削弱硬度。故選項 2 不是其目的，選 2。

第36題

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

答案：(4) 4 %

第37題

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

答案：(2) 鹼性

解析：氧化鎂（MgO）的熔點高、化學穩定性佳，屬於鹼性耐火材料，常用於鹼性爐襯、感應爐坩堝及高溫爐內襯。它的鹼性表現在與酸性爐渣或酸性氧化物作用的能力上，因此不宜與酸性耐火材料或酸性爐渣長期接觸。酸性耐火材料的代表是二氧化矽（SiO2）；中性耐火材料則如氧化鋁、碳化矽等，故本題選鹼性。

第38題

氣體滲碳的溫度多為 1. 950 ~1000 °C 2. 750 ~800 °C 3. 800 ~850 °C 4. 900 ~950 °C。

答案：(4) 900 ~950 °C

解析：氣體滲碳通常把鋼件置於含碳氣氛中，在沃斯田鐵狀態下保溫，讓碳原子由表面向內部擴散。為了兼顧滲碳速度與晶粒控制，實務溫度多採用900～950°C；溫度太低會使擴散變慢、滲層變淺，溫度太高則會造成晶粒粗化與變形增加。750～850°C偏低，滲碳效率不足，因此選900～950°C。

第39題

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

答案：(2) 心部組織微細化

解析：滲碳後若採兩次淬火，第一次淬火的加熱溫度較高，主要目的是使心部完全沃斯田鐵化，並細化心部晶粒、改善心部韌性；第二次淬火再加熱至表層適當溫度，使高碳表層獲得細緻的麻田散鐵並提高硬度。硬化表層是第二次淬火的功能，第一次淬火並非以硬化心部為主，因此選心部組織微細化。

第40題

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

答案：(3) 波來體+雪明碳體

解析：過共析鋼的含碳量高於共析成分，常溫平衡組織為波來體加雪明碳體。完全退火時加熱至A1以上、Acm以下，長時間保溫後緩慢冷卻，雪明碳體會沿沃斯田鐵晶界析出，形成網狀雪明碳體，基地則為波來體。肥粒體主要出現在亞共析鋼中，因此不是過共析鋼完全退火後的組織。

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. 破壞強度之50 % 2. 0 . 2 %應變截距法 3. 破壞強度之70 % 4. 直接採用破壞強度。

答案：(2) 0 . 2 %應變截距法

解析：抗拉試驗若沒有明顯的降伏平台，就無法直接讀取降伏點；工程上改採0.2%應變截距法：在應力－應變圖的應變軸上取0.2%應變點，作一條與彈性直線段平行的直線，該直線與曲線的交點所對應的應力，即為0.2%降伏強度。破壞強度的50%或70%沒有材料力學依據；直接採用破壞強度則會高估降伏強度。

第42題

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

答案：(3) 淬火、回火

解析：鋼料實施滲氮處理前，必須先進行淬火與回火處理，以獲得回火碳素鐵素體組織，確保心部具備足夠的強韌度與穩定的組織基礎，避免滲氮過程中產生過脆的滲層或變形。退火或正常化組織較軟，無法提供所需心部強度；球化處理主要用於高碳鋼改善切削性，非滲氮預備熱處理。

第43題

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

答案：(2) 碳

解析：鋼材火花試驗中，碳含量增加會使火花爆發數顯著增多、爆發形態由少變多、由細變粗，是鑑別碳鋼碳含量高低的主要依據。鎂、鉻、矽等合金元素雖會影響火花顏色、形狀或長度，但不如碳元素對爆發數增加的效果明顯且直接。

第44題

下列何種鹽的熔點最高 1. N a N O 2. B a C l 3. N a C l 4. K N O 。

答案：(2) B a C l

第45題

軸承鋼淬火、回火後的硬度應在 1. H R C 50 左右 2. H R C 55 左右 3. H R C 40 左右 4. H R C 60 以上。

答案：(4) H R C 60 以上

第46題

構造用合金鋼淬火用鹽的主要成分為 1. 碳酸鹽 2. 亞硝酸鹽 3. 硝酸鹽 4. 氯化鹽。

答案：(4) 氯化鹽

第47題

可改善鋼的耐熱性之元素為 1. V 、M o 、C u 、A l 等 2. C r 、N i 、M o 、W 等 3. N i 、P b 、M o 等 4. P b 、S 、C a 等。

答案：(2) C r 、N i 、M o 、W 等

解析：提高鋼材耐熱性（高溫強度、抗氧化、抗蠕變）的關鍵合金元素為鉻、鎳、鉬、鎢等。Cr、Ni 形成穩定氧化膜與固溶強化；Mo、W 強化碳化物並提高再結晶溫度。選項 1 含 Cu、Al 效果次之；選項 3、4 含 Pb、S、Ca 等有害雜質，反而降低耐熱性。

第48題

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

答案：(1) 愈低

解析：塑性變形程度越高，晶內位錯密度越大，儲存能越高，提供再結晶核生成的位置越多、驅動力越大，因此再結晶溫度顯著降低。此為金屬物理冶金基本原則：加工硬化程度愈深，再結晶軟化所需溫度愈低。

第49題

麻淬火主要目的為 1. 慢速通過M s 點 2. 慢速通過P s 點 3. 慢速通過B s 點 4. 快速通過M s 點。

答案：(1) 慢速通過M s 點

第50題

連續冷卻變態曲線圖簡稱 1. C . C . T 圖 2. T . T . T 圖 3. C . T . T 圖 4. T . T . C 圖。

答案：(1) C . C . T 圖

解析：連續冷卻變態曲線的英文是 Continuous Cooling Transformation，取三個字的首字母就是 C.C.T 圖；圖上以不同冷卻速率的連續曲線標出變態開始與結束的溫度，可用來判斷臨界冷卻速率，以及冷卻後會得到何種組織。恆溫變態曲線的英文是 Temperature-Time-Transformation，簡稱 T.T.T 圖。選項 3、4 的字母排列都不是國際通用的縮寫。

第51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. H 3. C H 4. N 。

答案：(4) N

解析：氮氣化學性質安定，在高溫下不與鋼料起反應，是工業上最常使用且成本較低的保護氣氛，可隔絕氧氣以避免氧化與脫碳。氫氣雖然具有還原性，但易燃，且在高溫下容易與鋼中的碳反應而造成脫碳，操作上較不安全；甲烷屬於滲碳性氣體，會使鋼料增碳；氦氣雖為惰性氣體，但取得成本高，並非大量使用的選擇。

第52題

過共析鋼加熱至A 以上,A c m 以下之間之溫度可能得到組織是 1. 沃斯田體+雪明碳體 2. 沃斯田體+肥粒體 3. 波來體+肥粒體 4. 沃斯田體。

答案：(1) 沃斯田體+雪明碳體

解析：過共析鋼的室溫組織為波來體加雪明碳體。加熱超過 A1 時，波來體中的肥粒體與雪明碳體先變成沃斯田體，但原先晶界上粗大的雪明碳體要加熱到 Acm 以上才會完全固溶。因此，在 A1 以上、Acm 以下的兩相區，組織是沃斯田體加雪明碳體。選項 2 的沃斯田體加肥粒體出現在亞共析鋼 A1 至 A3 之間；選項 3、4 分別是退火態與完全奧斯田體化的組織。

第53題

洛氏硬度H R C 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 C 尺度（HRC）使用頂角 120° 的鑽石圓錐壓痕器（Brale），先施加 10 kgf 初荷重，再施加 140 kgf 主荷重，總荷重為 150 kgf，適用於淬火硬化鋼等較硬材料。選項 1 的頂角 136° 鑽石正方角錐是維氏硬度（HV）的壓痕器；選項 3 的 1.588 mm（1/16 吋）鋼球則是洛氏 B 尺度（HRB）的壓痕器，用於較軟材料。

第54題

高速鋼回火時,合金碳化物在 1. 200 °C 2. 300 °C 3. 400 °C 4. 500 °C 附近造成顯著的二次硬化現象。

答案：(4) 500 °C 附近造成顯著的二次硬化現象

解析：高速鋼在 500~560 °C 回火時，殘留沃斯田體會分解，同時鎢、鉬、釩等合金碳化物以極細微的顆粒析出，阻礙差排移動，使硬度不降反升，這種現象稱為二次硬化，實務上通常需回火三次。200~400 °C 尚未達到合金碳化物大量析出的溫度，屬於低溫回火範圍，主要用於消除淬火應力，硬度提升的效果有限。

第55題

以氰化鹽浴滲碳後,不可直接淬入硝酸鹽浴中之理由為 1. 易引起爆炸 2. 會造成工件之脫碳 3. 會造成工件之氧化 4. 易使工件變形。

答案：(1) 易引起爆炸

解析：氰化鹽浴含有氰化物，屬於強還原性的鹽類；硝酸鹽浴則是強氧化劑。工件表面附著氰鹽後直接淬入硝酸鹽浴，兩者會急遽發生氧化還原反應，瞬間產生大量氣體與高熱，容易引起爆炸及熔鹽噴濺，危害人員安全。因此，工件須先經水淬或空冷，並清洗乾淨後，才能進入硝酸鹽浴分級或等溫淬火。

第56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：(3) A

第57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58題

鐵碳平衡圖中橫座標代表 1. 成份 2. 溫度 3. 組織 4. 時間。

答案：(1) 成份

第59題

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

答案：(3) H R B

解析：中低碳鋼退火後硬度較低，大約在 HBS 100~200 之間，適合採用洛氏 B 尺度（HRB）：壓痕器為 1.588 mm 鋼球、總荷重 100 kgf，壓痕較大、代表性佳，也較不易受局部組織差異影響。HRC 使用鑽石圓錐與 150 kgf，適合淬火硬化鋼；HV 為微小負荷試驗，用於薄件或表面硬化層；HS 蕭氏硬度精度較低，多用於大型工件現場檢測。

第60題

高溫鹽浴爐之熱處理溫度範圍為 1. 800 ~ 900 °C 2. 900 ~ 1000 °C 3. 1000 ~ 1350 °C 4. 700 ~ 800 °C。

答案：(3) 1000 ~ 1350 °C

解析：鹽浴爐依使用溫度大致分為低溫爐（約 150~550 °C）、中溫爐（約 800~950 °C）與高溫爐。高溫鹽浴爐以氯化鋇等鹽類為加熱介質，工作溫度範圍約 1000~1350 °C，常用於高速鋼及高合金鋼的淬火加熱。800~1000 °C 屬於中溫鹽浴的範圍，700~800 °C 則偏低，無法滿足高合金鋼所需的高溫加熱條件。

第61題

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

答案：(2) S →S +S

解析：共析反應（eutectoid reaction）是固相在冷卻過程中分解為兩種不同固相的反應，以 Fe-C 相圖為例為 γ → α + Fe₃C，其反應式形式為 S → S + S。選項 1 的 L → S + S 是共晶反應（eutectic），選項 4 的 L → L + S 是偏晶反應，選項 3 則非一般相變反應。因此正確答案為固相分解為兩固相。

第62題

220 伏特用之電燈泡用於110 伏特電壓的家庭電,其電燈泡會 1. 亮了不久燈絲就熔斷 2. 比用於220 伏特電時暗 3. 不亮 4. 比用於220 伏特電時亮。

答案：(2) 比用於220 伏特電時暗

解析：電燈泡電阻可視為定值，功率 P = V²/R。220 V 燈泡用於 110 V 時，電壓減半，功率降為原來的 1/4，燈絲溫度降低，因此亮度明顯比用於 220 V 時暗，且不會因過熱而熔斷。選項 1 與 4 與功率關係相反，選項 3 不符合實際發光現象。

第63題

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

答案：(4) 鋼珠

解析：高速迴轉葉輪噴擊（shot peening / centrifugal blasting）利用離心力將鋼珠高速拋射至工件表面，產生壓應力以提升疲勞強度，噴料為鋼珠。矽石粉、金鋼砂多用於砂 blasting，玻璃珠用於較細緻的噴丸或清潔，不適用於高速迴轉葉輪噴擊的高能量衝擊。

第64題

真空度常用單位是 1. M P a 2. T o r r 3. B . T . U 4. P S I 。

答案：(2) T o r r

解析：真空度常用單位為 Torr（托爾），1 Torr 約等於 1 mmHg。MPa 與 PSI 為壓力單位，BTU 為熱量單位，均非真空度的常用表示。因此在真空系統中多以 Torr（或 mTorr）表示真空程度。

第65題

提高淬火油溫至60 ~80 °C,可以 1. 減小淬火油之冷卻能 2. 增加淬火油之粘度 3. 提高工件之質量效果 4. 增加淬火油之冷卻能。

答案：(4) 增加淬火油之冷卻能

解析：淬火油加熱至 60~80°C 可降低油品黏度，改善流動性與熱交換效率，進而增加淬火油的冷卻能力。選項 2 的黏度會隨溫度升高而下降而非增加；選項 1 與實際效果相反；選項 3 的質量效果與油溫無直接對應。

第66題

下列何者不是回火的目的 1. 提高韌性 2. 降低強度 3. 使組織安定化 4. 消除內應力。

答案：(2) 降低強度

解析：回火的主要目的為提高韌性、消除內應力、使組織安定化，並調整硬度至所需範圍。回火雖會使強度與硬度下降，但「降低強度」並非回火的目的，而是附帶結果。因此在題列選項中，降低強度不是回火目的。

第67題

一氧化碳屬於 1. 化學性危害因子 2. 生理性危害因子 3. 物理性危害因子 4. 生物性危害因子。

答案：(1) 化學性危害因子

解析：一氧化碳（CO）是燃燒不完全產生的有毒氣體，會與血紅蛋白結合造成缺氧，屬於化學性危害因子。它並非物理性（如噪音、溫度）、生物性（如病原體）或生理性危害因子，故正確分類為化學性危害因子。

第68題

耐衝擊合金工具中,添加V 的主要目的是 1. 增加硬化能 2. 增加耐磨性 3. 微細化晶粒 4. 防止回火脆性。

答案：(3) 微細化晶粒

解析：在耐衝擊合金工具鋼中添加釩（V）的主要作用為微細化晶粒，細化晶粒可提升韌性與抗衝擊性能，符合耐衝擊工具的需求。釩雖也能增加耐磨性與熱硬性，但針對耐衝擊特性，晶粒細化是其主要目的。

第69題

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

答案：(3) 4 m m

第70題

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

答案：(4) 60 k g

解析：洛氏硬度依標尺不同而使用不同初荷重與主荷重。HRA標尺使用鑽石圓錐壓頭，總試驗荷重為 60 kgf（初荷重10 kgf＋主荷重50 kgf），適用極硬材料如陶瓷、薄硬層。HRB為100 kgf（鋼球壓頭），HRC為150 kgf（鑽石壓頭）。故HRA荷重為60 kg，選4。

第71題

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

答案：(2) 波來體

解析：共析鋼含碳量約0.8%，其沃斯田體化後緩冷（完全退火），在共析溫度（約727°C）發生共析反應，沃斯田體同時析出肥粒體與雪明碳體，形成層狀交替的波來體（pearlite）。因此常溫完全退火組織為波來體。選項1、4為亞共析鋼特徵，選項3為過共析或退火後低於共析之情形，故選2。

第72題

碳鋼的質量效應比合金鋼 1. 不一定 2. 小 3. 大 4. 相等。

答案：(3) 大

解析：質量效應（mass effect）指工件尺寸影響淬火硬化深度的現象。碳鋼不含合金元素、硬能性（hardenability）低，大工件心部不易淬硬，對尺寸變化敏感，故質量效應大；合金鋼因合金元素提高硬能性，大尺寸仍能硬化，質量效應相對小。因此碳鋼的質量效應比合金鋼大，選3。

第73題

1 μ m 單位是表示 1. 百分之一公厘 2. 百萬分之一公分 3. 百萬分之一公厘 4. 百萬分之一公尺。

答案：(4) 百萬分之一公尺

解析：μ（micro）為10⁻⁶之SI字首，1 μm＝1×10⁻⁶ m，即百萬分之一公尺。亦可換算：1 m＝10³ mm，故1 μm＝10⁻³ mm＝千分之一公厘，非百萬分之一公厘（選項3誤）；1 m＝10² cm，故1 μm＝10⁻⁴ cm＝萬分之一公分（選項2誤）。選項1百分之一公厘為10 μm亦誤。故選4。

第74題

鋼料實施滲碳處理後,表面最理想的含碳量應為 1. 1 . 0 % 2. 1 . 2 % 3. 0 . 4 % 4. 0 . 8 %。

答案：(4) 0 . 8 %

解析：滲碳處理使低碳鋼表面增碳後淬火回火，表面最理想含碳量約0.8%，接近共析成分，可得高硬度且韌性較佳的波來體或麻田散體組織。若含碳量過高（如1.0%、1.2%，選項1、2），表面易生成過多網狀雪明碳體，脆化、剝落；0.4%（選3）又偏低，硬度不足。故理想值約0.8%，選4。

第75題

勃氏硬度值雖為無名數,但實際之單位為 1. k g f / m m 2. k g f / m m 3. l b f / i n 4. l b f / i n 。

答案：(2) k g f / m m

第76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. 麻田散體安定化 2. 二次硬化 3. 烘乾 4. 除氫。

答案：(4) 除氫

解析：彈簧鋼片淬火回火後經電鍍，電鍍液中的氫原子會滲入鋼中造成氫脆，使彈簧在高應力下脆斷。電鍍後再加熱至約180°C的低溫烘烤，目的是使已滲入的氫擴散逸出，即除氫（baking）處理。此溫度低於回火溫度，非麻田散體安定化或二次硬化，亦非單純烘乾，故選4。

第77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. 較高 2. 相同 3. 無關 4. 較低。

答案：(1) 較高

解析：高週波淬火（感應加熱淬火）加熱溫度較普通淬火為高。因其加熱速度極快、加熱時間極短，欲使工件表面在瞬間完成沃斯田鐵化並達到均熱，表面易局部過熱，故設定溫度通常比普通淬火高出約30～100°C。普通淬火依鋼種加熱至Ac3或Ac1以上30～50°C即可，二者並不相同，亦非無關。故正確為較高。

第78題

安全衛生中代表危險且具有警戒意義的標示顏色為 1. 綠色 2. 黃色 3. 紅色 4. 橙色。

答案：(4) 橙色

第79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80題

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

答案：(4) 弛力退火

解析：黃銅季裂是冷加工後殘留應力引發的應力腐蝕龜裂，常沿晶界發生。防止方法為施以弛力退火（低溫退火，約260～300°C），以消除內部殘留應力；淬火、高溫回火與固溶化處理均非針對季裂之對策。故正確方法為弛力退火。