民國99年 第1梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

一般碳鋼的疲勞限強度約為其抗拉強度的 1. 80 % 2. 70 % 3. 60 % 4. 50 % 。

答案：(4) 50 %

解析：一般碳鋼的疲勞限（endurance limit）約為抗拉強度的40%～50%。選項中50%最接近一般工程估算值。80%與70%偏高，易導致疲勞破壞低估；60%仍高於典型值。設計時 Fatigue strength ≈ 0.5 × σuts 常用於碳鋼。

第2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：(1) 2 :1

第3題

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

答案：(2) C o

解析：硬化能（hardenability）提升元素包括Mn、Cr、Ni、Mo、V等；鈷（Co）主要提升高溫強度與磁性，不顯著增加淬透性，甚至在某些鋼中可能降低硬化能。Ni、Mn、Mo皆為常見淬透性元素。

第4題

二氧化碳( C O ) 在高溫時為一種 1. 滲碳性氣體 2. 還原性氣體 3. 脫碳性氣體 4. 惰性氣體。

答案：(3) 脫碳性氣體

解析：CO₂在高溫下為脫碳性（氧化性）氣體，會與鋼中碳反應生成CO，使工件表面碳含量下降。渗碳性氣體如CO、CH₄；還原性氣體如H₂；惰性氣體如Ar、N₂。故高溫CO₂環境需避免以防止脫碳。

第5題

波來體是 1. 化合物 2. 混合物 3. 固溶體 4. 鐵的同素異形體。

答案：(2) 混合物

解析：波來體是鐵素體與絕對碳化鐵兩相在共析點經共析反應同時析出形成的層狀機械混合物，非化合物、非固溶體，也非鐵的同素異形體。其碳含量固定 0.77 wt%，屬平衡相圖上的共析組織。

第6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. 5倍 3. 10 倍 4. 20 倍。

答案：(3) 10 倍

解析：勃氏硬度試驗時，壓痕下方的材料必須有足夠厚度支撐，否則試片背面會隆起、局部變形，使壓痕深度偏大、硬度讀值偏低。相關規範對試片厚度的最低要求約為壓痕深度的 8 倍，實務教材與檢定常取 10 倍作為較保守的安全值，因此選 10 倍。壓痕深度可由 h＝P／(πD×HB) 求得，厚度不足時此式的前提即不成立。3 倍、5 倍都低於規範下限，容易得到失真的數據；20 倍雖更厚，但並非原則上的要求，且會增加試片準備成本。

第7題

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

答案：(2) C O

第8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：(1) A

第9題

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

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（約 0.8%C），完全退火時加熱至 A1 變態點以上 30～50℃ 使其沃斯田體化，再緩慢爐冷。冷卻過程中，雪明碳體先在沃斯田體晶界析出成網狀，剩餘沃斯田體在 A1 分解為波來體，故常溫組織為波來體加雪明碳體。肥粒體加波來體是亞共析鋼的組織；單一波來體則是共析鋼（約 0.8%C）的組織；純肥粒體只出現在極低碳鋼，均不符過共析成分。

第10題

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

答案：(4) H R C 60 以上

解析：軸承鋼屬高碳鉻鋼（含碳約 1.0%、鉻約 1.5%），滾動軸承的滾珠與套圈承受反覆接觸疲勞與磨耗，因此淬火後採低溫回火（約 150～180℃），以保留高硬度與耐磨性，硬度須達 HRC 60 以上。若硬度僅 HRC 40、50 或 55 左右，接觸疲勞壽命與耐磨性都不足，容易產生剝落。回火溫度過高會使雪明碳體粗化、殘留沃斯田體分解，硬度下降，因此軸承鋼不做高溫回火。

第11題

可改善鋼料因S 所引起之高溫脆性的元素為 1. C r 2. N i 3. M o 4. M n 。

答案：(4) M n

解析：硫在鋼中易與鐵形成低熔點的硫化鐵薄膜，分布在晶界，當鋼加熱至高溫（約 1000℃ 以上）進行軋延或鍛造時，晶界薄膜熔化，造成熱脆性（高溫脆性）。加入錳後，錳與硫的親和力大於鐵，優先形成熔點高、呈粒狀分散的硫化錳，避免晶界薄膜生成，故可改善熱脆。實務上要求錳含量為硫的數倍以上。鉻、鎳、鉬主要影響硬化能、耐熱性或耐蝕性，並非用來抑制硫所引起的熱脆。

第12題

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

答案：(2) 雪明碳體

解析：碳鋼中的碳化物只有雪明碳體（Fe₃C，又稱碳化鐵）。波來體是肥粒體與雪明碳體交錯排列的共析組織，本身不是單一碳化物；麻田散體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體；回火麻田散體則是回火後形成的組織，可能含細小碳化物，但也不是碳鋼中唯一的碳化物。故選2。

第13題

高週波熱處理能有效改善鋼料的 1. 耐蝕性 2. 耐疲勞性 3. 耐熱性 4. 耐氧化性。

答案：(2) 耐疲勞性

解析：高週波熱處理利用集膚效應快速加熱工件表面，再快速淬火形成馬丹散體表層，內部保有韌性心部。此過程產生高壓縮殘餘應力於表層，能有效阻擋疲勞裂紋萌生與擴展，因此顯著提升耐疲勞性。耐蝕性、耐熱性、耐氧化性主要取決於材質成分與表面塗層，高週波熱處理本身不改善這些性質。

第14題

鋼材中容易產生低溫脆性的元素為 1. S 2. M n 3. C 4. P 。

答案：(4) P

解析：磷固溶於肥粒體會造成晶格扭曲，提高強度但明顯降低韌性，且磷偏析傾向強，容易在晶界富集，使鋼在低溫或受衝擊時呈現脆性破壞，故稱低溫脆性（冷脆）。因此鋼料對磷含量限制嚴格。硫主要引起高溫脆性（熱脆）；錳為改善熱脆的添加元素；碳提高硬度與強度，含量過高雖使韌性下降，但其脆化機構與磷的低溫脆性不同，故本題選磷。

第15題

可改善鋼的切削性之元素為 1. V、M o、W、C r 等 2. P b、S、C a 等 3. C r、N i、S i、M o 等 4. C r 、 N i 、C a 、M o 、W 等。

答案：(2) P b、S、C a 等

解析：易切削鋼常添加鉛、硫、鈣等元素：鉛本身潤滑性佳且不固溶於鋼，可使切屑易斷並降低摩擦；硫形成硫化錳夾雜，使切屑脆斷、減少黏刀；鈣可形成低熔點氧化物附著於刀具表面，降低刀具磨耗。相對地，鉻、鎳、鉬、鎢、釩等為碳化物形成或固溶強化元素，會提高強度、硬度與耐磨性，切削阻抗反而增加、刀具磨耗加劇，不利於切削性。

第16題

機械構造用碳鋼正常化後的組織為 1. 波來體 2. 肥粒體 3. 波來體+肥粒體 4. 波來體+雪明碳體。

答案：(3) 波來體+肥粒體

解析：機械構造用碳鋼多為亞共析鋼，含碳量約在0.2～0.6%。正常化時加熱至A3以上的溫度，使鋼完全沃斯田體化後再空冷；由於冷卻速率比退火快，先共析肥粒體會沿沃斯田體晶界析出，剩下的沃斯田體在共析溫度下變態成波來體，故常溫組織為波來體+肥粒體。含碳量越高，波來體所占比例越大。選項4的波來體+雪明碳體，須含碳量接近或超過共析成分才可能出現。

第17題

鋅、鎂、鈦之晶體組織為六方稠密(H . C . P . ),其單位晶體格子之原子數目為 1. 1 2. 2 3. 4 4. 6 個。

答案：(4) 6 個

解析：六方稠密（H.C.P.）單位晶胞的原子數計算：頂角有 12 個原子，每個為 6 個晶胞共有，貢獻 12×1/6＝2；上、下底面心各 1 個，每個為 2 個晶胞共有，貢獻 2×1/2＝1；晶胞內部另有 3 個完整原子。合計 2＋1＋3＝6 個。鋅、鎂、鈦在常溫即為此種結構。對照面心立方（F.C.C.）為 4 個、體心立方（B.C.C.）為 2 個，選項 1、2、3 分別對應不同晶體結構，不符六方稠密。

第18題

方形螺紋最適合用於 1. 傳達動力 2. 固定機件 3. 調整距離 4. 精密儀器。

答案：(1) 傳達動力

解析：方形螺紋的牙型為正方形，牙側角近似 0 度，螺旋升角所產生的軸向推力效率高、摩擦損失小，故最適合用於傳達動力，如千斤頂、壓力機、螺旋起重器等。固定機件通常採用牙型角 60 度的三角（V 形）螺紋，因其摩擦大、不易鬆脫；調整距離多用梯形螺紋或圓形螺紋，兼顧傳動與耐磨；精密儀器則講求微調與背隙控制，採用的螺紋型式與方形螺紋不同。

第19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. 切削性 3. 抗蝕性 4. 延伸性。

答案：(1) 疲勞限

解析：噴丸（噴鋼珠）處理會在工件表面形成壓縮殘餘應力層，可抵消拉伸應力延緩疲勞裂紋萌生，因此能提高疲勞限（疲勞強度）。雖也能清除氧化皮，但不會顯著改善切削性、抗蝕性或延伸性。

第20題

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

答案：(3) 冷卻過快

解析：退火目的在軟化，需緩慢冷卻（通常爐冷）使鋼材充分轉變為平衡組織（如鐵素體+珠光體）。若冷卻過快，會產生部分马氏體或貝氏體等高硬度組織，導致硬度偏高。保溫過長、加熱溫度高或工件尺寸大通常不會造成硬度偏高。

第21題

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

答案：(4) 慢速通過M s 點

解析：马淬火（分級淬火）將工件在略高於 Ms 點的鹽浴中保溫，使表心溫度均勻後再空冷，目的在「慢速通過 Ms 點」，減小淬火應力，降低變形與開裂傾向。選項 1、2、3 的溫度點或速度描述均不符合马淬火定義。

第22題

金屬材料的各種性質中,工程人員最重視者為材料的 1. 物理性質 2. 化學性質 3. 機械性質 4. 磁性。

答案：(3) 機械性質

解析：工程設計與材料選用時，最關心強度、硬度、韌性、延展性、疲勞強度等力學行為，屬機械性質範疇。物理性質（密度、導熱係數等）、化學性質（耐蝕性等）、磁性雖重要，但非結構設計的首要考量。

第23題

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. 升高 2. 降低 3. 先升後降 4. 先降後升。

答案：(3) 先升後降

解析：鋁合金析出硬化（時效硬化）硬度隨時效時間變化呈曲線：欠時效→硬度上升；峰值時效→硬度最高；過時效→析出粗大、相間距增加，阻擋位錯能力下降，硬度下降。因此為「先升後降」。

第24題

鎯頭之規格以 1. 重量 2. 頭部長度 3. 號碼 4. 柄長稱呼之。

答案：(1) 重量

第25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26題

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

答案：(3) 減低水中含氣量

解析：新水（新換的自來水）含較多溶解氣體（氧、氮），淬火時氣泡附著工件表面形成氣膜，降低冷卻速度且造成硬度不均、淬火軟點。舊水經放置或循環後含氣量較低，冷卻性能穩定。

第27題

高碳合金工具鋼淬火、回火後的組織為 1. 沃斯田體 2. 波來體 3. 回火麻田散體 4. 回火麻田散體 +碳化物。

答案：(4) 回火麻田散體 +碳化物

解析：高碳合金工具鋼（如 Cr12、Cr12MoV）淬火後為馬氏體+殘留奧氏體+碳化物；經回火後殘留奧氏體分解、碳化物析出，組織為回火馬氏體（回火馬田散體）基質上分布細小合金碳化物，即「回火馬田散體+碳化物」。

第28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29題

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

答案：(4) 750 °C 為導入R X 氣體不會爆炸的安全界限

解析：RX氣體含有氫氣、一氧化碳等可燃成分，若爐溫太低就導入，氣體無法在爐內迅速完全燃燒，會與殘留空氣混合而進入爆炸範圍。實務上須先把爐溫升到約750 °C以上才導入RX氣體，停爐時則先關氣、待降溫後再開爐，因此750 °C是安全界限。300 °C、500 °C、600 °C都偏低，仍有爆炸風險。

第30題

顯微鏡之物鏡為50 倍,目鏡為10 倍則其放大倍率為 1. 60 倍 2. 100 倍 3. 500 倍 4. 1000 倍。

答案：(3) 500 倍

解析：顯微鏡的總放大倍率等於物鏡倍率乘以目鏡倍率，公式為：總倍率＝物鏡倍率×目鏡倍率。代入50×10＝500，故放大倍率為500倍。60倍是兩者相加的錯誤算法；1000倍需物鏡100倍搭配目鏡10倍才成立，本題物鏡僅50倍。

第31題

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

答案：(1) N a

解析：鋁矽合金（Al-Si）的改良處理（modification）是加入少量鈉（Na）或鈉鹽類改良劑，使粗大的板片狀共晶矽組織變成細小纖維狀，可明顯提升強度與延性，添加量約在0.01%等級。鉀並非此處理所用元素；鎂主要用於Al-Mg系合金的強化；錳多作為添加元素以改善性質，皆非改良處理的關鍵添加元素。

第32題

下列元素何者會使鐵碳平衡圖中沃斯田體區域擴大 1. C r 2. S i 3. C o 4. N i 。

答案：(4) N i

第33題

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

答案：(1) 頂角120 ° 之鑽石圓錐

解析：洛氏硬度試驗依壓痕器與荷重不同分為A、B、C等尺度。HRA使用頂角120°的鑽石圓錐壓痕器，荷重60 kgf，適合量測碳化鎢等硬質材料。HRC同樣用120°鑽石圓錐，但荷重為150 kgf；HRB則使用1.588 mm鋼球。選項3的頂角136°鑽石正方角錐是維氏硬度試驗所用，並非洛氏。

第34題

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

答案：(1) H R C 1 ~2

解析：軸承鋼淬火後硬度約HRC 63～65，經約150～180 °C低溫回火後約為HRC 60～62，硬度只下降約HRC 1～2。低溫回火的目的是消除淬火殘留應力、穩定尺寸，同時盡量保留高硬度與耐磨性，這正是軸承鋼所需。若下降達HRC 5～10以上，代表回火溫度過高，硬度與耐磨性將不符合軸承用途。

第35題

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

答案：(3) 0 . 35 ~0 . 55 %

解析：高週波感應淬火只加熱表面，靠表層沃斯田鐵化後急速冷卻硬化，因此含碳量需適中，一般宜為0.35～0.55%的中碳鋼，例如S45C。含碳量太低（0.2%以下）淬火後硬度不足，達不到耐磨要求；含碳量過高（0.8～1.2%）則表面易淬裂、心部韌性差，故以0.35～0.55%最適宜。

第36題

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

答案：(1) R a

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。

第37題

真空爐最大特點可防止鋼材之氧化及脫碳現象,一般真空爐之真空度在 1. 10 ~ 10 m m H g 2. 10 ~ 10 m m H g 3. 10 ~ 10 m m H g 4. 10 ~ 10 m m H g 。

答案：(3) 10 ~ 10 m m H g

第38題

抗拉試驗中之降伏點強度如未加註明,則指的是 1. 上降伏點 2. 下降伏點 3. 上降伏點下降伏點之平均值 4. 破壞強度之70 %。

答案：(1) 上降伏點

解析：抗拉試驗的應力－應變曲線中，低碳鋼會出現上、下兩個降伏點：上降伏點是曲線第一次下降前的最高應力，下降伏點則是下降後維持的平台應力。一般未特別註明時，降伏點強度指上降伏點；下降伏點受試驗機剛性與拉伸速率影響較大，重現性較差，故不作為代表值。

第39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，冷卻速度直接決定變態溫度與所得組織，因此最有用的是C.C.T圖（連續冷卻轉變圖），可由圖判斷臨界冷卻速率及不同冷速下的硬度與組織。T.T.T圖是恆溫變態圖，適用於沃斯回火、麻回火等恆溫處理；硬化能曲線用於評估端面淬火硬度分佈；冷卻曲線圖僅描述冷媒冷卻能力。

第40題

鋼料氣體滲氮後,表面的正常顏色為 1. 藍色 2. 銀白色 3. 黃色 4. 黑色。

答案：(2) 銀白色

解析：氣體滲氮以氨氣分解提供氮原子，氮擴散進入鋼表面形成氮化物層，正常出爐外觀為銀白色或銀灰色。若表面呈藍色、黃色或黑色，通常與氧化、油污或爐氣控制不當有關，並非正常滲氮顏色。滲氮可提高表面硬度與耐磨性，但外觀判定仍以均勻銀白為準，因此選銀白色。

第41題

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

答案：(1) 降低強度

解析：回火主要目的為消除淬火所產生的內應力、降低脆性、提高韌性與延性、使不穩定組織轉變為安定組織。選項2、3、4均為回火的正確目的。而「降低強度」並非回火的目的；回火雖會使硬度與強度略降，但那只是為提升韌性所伴隨的結果，並非處理的目標。工具鋼淬火後硬度高但脆，回火乃犧牲部分硬度換取韌性，以改善綜合性質為目的，並非主動去降低強度。故1為非目的之選項。

第42題

碳工具鋼在受熱的情況下能維持高硬度的溫度最高為 1. 200 °C 2. 300 °C 3. 400 °C 4. 500 °C。

答案：(1) 200 °C

解析：碳工具鋼的「紅熱硬性」（高溫下維持硬度的能力）較差，當受熱溫度超過約200 °C時硬度即明顯下降，因此僅適用於低速切削與低發熱場合。相對地，高速鋼因含鎢、鉬等合金元素，紅熱硬性可維持至約600 °C。本題問碳工具鋼能維持高硬度的最高受熱溫度，依熱處理學理與實務，約為200 °C，故選1。2、3、4之溫度皆過高，碳工具鋼早已軟化，無法維持高硬度。

第43題

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

答案：(4) 1000 ~ 1350 °C

解析：鹽浴爐依使用溫度可分為低溫（約150~500 °C，用於回火、氮化、發藍）、中溫（約500~900 °C，用於淬火、液體滲碳）與高溫（約1000~1350 °C，用於高速鋼等之高溫加熱）。高溫鹽浴爐須採用耐高溫氯化鹽混合物，兼具加熱均勻與防止氧化脫碳之優點。題目問高溫鹽浴爐之熱處理溫度範圍，即1000~1350 °C，故選4。1、2、3皆低於高溫爐之適用範圍。

第44題

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

答案：(2) 100 k g

解析：洛氏硬度依標尺不同採用不同荷重與壓頭：HRA使用60 kg與金剛石圓錐，適於極硬材料；HRB使用100 kg與1/16吋（1.588 mm）鋼球，適於較軟之鋼材、黃銅等；HRC使用150 kg與金剛石圓錐，適於淬火硬化鋼。題目問HRB之試驗荷重，即為100 kg，故選2。1為HRA之荷重、3為HRC之荷重、4並非標準標尺所使用之荷重值。

第45題

共析鋼加熱至A 上方50 ° C 會形成何種組織 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：(1) 沃斯田體

解析：共析鋼含碳量約共析成分，加熱至 A1 變態點上方時，原本的波來體會完全轉變為單相沃斯田體組織。A1 是共析反應溫度，稍加熱即可完成沃斯田體化，因此上方 50°C 仍為沃斯田體。其他選項多為兩相或室溫組織，不符合加熱後的高溫狀態。

第46題

將常溫加工後的鋼件加熱到250 ~ 370 °C然後水冷,以去除殘留應力,增加彈性限的處理叫 1. 麻回火 2. 恆溫回火 3. 發藍處理 4. 球化處理。

答案：(3) 發藍處理

解析：將常溫加工後之鋼件（如彈簧）加熱至250~370 °C（藍脆溫度範圍）後施以水冷，使表面生成藍色氧化膜，並去除冷加工殘留應力、提高彈性限度之處理，稱為「發藍處理」（亦稱藍化、blueing）。此為彈簧等零件常見之低溫回火兼防鏽處理。麻回火為恆溫淬火、球化處理為使碳化物球化之退火、恆溫回火為固定溫度回火，皆不符合題述之製程描述，故選3。

第47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. 100 網目鋼珠 2. 80 網目金剛砂 3. 100 網目玻璃珠 4. 80 網目鋼礫( g r i d ) 。

答案：(3) 100 網目玻璃珠

解析：噴砂淨化硬化模具表面時，噴料硬度越高、粒度越粗，對表面之衝蝕與損傷越大。鋼珠、鋼礫與金剛砂硬度皆高，易在硬化模具表面留下凹痕或改變尺寸精度；玻璃珠硬度約莫氏5.5，遠低於模具鋼（約莫氏7以上）之硬度，質地較軟且具彈性，可去除汙垢與氧化皮而不傷基材，最不損及表面。故選3（100網目玻璃珠）。1、2、4材質皆較硬，造成損傷之風險較高。

第48題

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

答案：(2) 0 . 022 ~2 . 11 %

解析：依鐵碳平衡圖，工業用鋼之含碳量定義為0.022%~2.11%，在此區間內合金可鍛造加工，稱為鋼；含碳低於0.022%者稱為熟鐵（鍛鐵），質軟且強度低；含碳2.11%~4.3%者為鑄鐵，性脆而難鍛造；4.3%~6.69%已超出實用合金之範圍。題目問碳鋼之含碳量，故選2（0.022~2.11%）。此為材料分類之基本分界，亦為鐵碳圖學習之重點。

第49題

淬火冷卻速率應在 1. 臨界區域快、危險區域也要快 2. 臨界區域快、危險區域慢 3. 臨界區域慢、 危險區域快 4. 臨界區域慢、危險區域也要慢。

答案：(2) 臨界區域快、危險區域慢

解析：淬火冷卻關鍵在於兩階段控制：①「臨界區域」（約500~600 °C之C曲線鼻部），若冷速不夠快會發生波來鐵或變韌體變態，得不到麻田散體，故須快冷；②「危險區域」（Ms點約300 °C以下至室溫），此時麻田散體變態伴生體積膨脹與熱應力，冷速過快極易淬裂，故應慢冷。因此原則為「臨界區域快、危險區域慢」，對應選2。此觀念亦為麻回火（恆溫淬火）之設計依據。

第50題

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

答案：(4) 0 . 77 %

解析：共析鋼（eutectoid steel）的共析點含碳量約為 0.77 wt% C，在鐵-碳平衡圖中對應珠光體（波來體）單一組織的組成。選項 0.022% 是鐵素體最大固溶度，2.11% 是共晶點含碳量，6.69% 是滲碳體含碳量，均非共析鋼的定義值。

第51題

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

答案：(4) 肥粒體+波來體

解析：亞共析鋼含碳量低於 0.77%，常溫平衡組織由先析出的肥粒體（Ferrite）與珠光體（波來體）組成，因此完全退火後為肥粒體+波來體。波來體+雪明碳體是過共析鋼組織，單一波來體為共析鋼，單一肥粒體則是極低碳鋼或純鐵的組織。

第52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. 增加解析度 2. 速度較快 3. 防止過熱 4. 除去嵌入金相試片基地的砂粒。

答案：(4) 除去嵌入金相試片基地的砂粒

解析：金相試片研磨時，粗砂紙的砂粒可能嵌入試片基地，若方向不變會留下深痕；每隔一段改變研磨方向，可使前一方向的劃痕被交錯磨除，並清掉嵌入的砂粒，使表面更平整。改變方向並非為了增加解析度、加快速度或防止過熱。

第53題

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

答案：(2) 淬火、回火

解析：滲氮溫度低於鋼的變態溫度，滲氮層的硬度來自氮化物析出，必須有強韌的心部基材支撐，否則硬化層容易剝落。因此滲氮前須先淬火加回火（調質），獲得均勻的回火麻田散體組織，使心部具有足夠強度與韌性。正常化、退火、球化所得組織較軟，心部強度不足，不適合作為滲氮的前處理。

第54題

鋼料滲碳後的有效硬化深度是指硬度在 1. H V 300 2. H V 400 3. H V 550 4. H V 700 以上的硬化層厚度。

答案：(3) H V 550

解析：滲碳硬化層的有效硬化深度通常以硬度 HV 550 為判斷基準，即從表面測得硬度高於 HV 550 的深度。HV 300、HV 400 或 HV 700 並非業界常用的滲碳有效硬化深度硬度門檻。

第55題

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

答案：(3) k g f / m m

第56題

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

答案：(1) 500 ~550 °C

解析：氣體滲氮（gas nitriding）在約 500～550°C 進行，利用氨氣分解產生活性氮原子擴散入鋼表面形成硬化層；溫度過高會使氮化物粗化並降低硬度。600～700°C 以上多用於回火或滲碳，非一般滲氮溫度。

第57題

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

答案：(1) 氣體滲氮

第58題

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

答案：(2) 10 %食鹽水

第59題

1 / 2 - 13 U N C 螺紋符號是 1. 中華民國 2. 日本 3. 德國 4. 美國標準。

答案：(4) 美國標準

解析：UNC 表示 Unified National Coarse（統一國家粗牙螺紋），屬於美國標準螺紋體系，符號中的 U、N、C 即 Unified National Coarse 的縮寫，故為美國標準。

第60題

三種淬火液為30 °C油,80 °C油,80 °C水,以其冷卻能大小依序為 1. 30 °C油>80 °C油>80 °C 水 2. 80 °C油>30 °C油>80 °C水 3. 80 °C水>80 °C油>30 °C油 4. 80 °C水>30 °C油>80 °C油。

答案：(2) 80 °C油>30 °C油>80 °C水

第61題

純鐵由γ →δ 之變態稱為 1. A 2. A 3. A 4. A 。

答案：(4) A

第62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. 火花發振式 2. 真空管發振式 3. 馬達發電機式 4. 閘流體變換器( S . C . R ) 。

答案：(4) 閘流體變換器( S . C . R )

第63題

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

答案：(1) V、M o、W、C r 等

解析：V、Mo、W、Cr 等合金元素可形成硬質碳化物，提高鋼的硬度與耐磨性，常用於工具鋼與高速鋼。Pb、S、Bi 多為易切削元素或雜質，Ni、P、Al 不是主要耐磨元素。

第64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65題

沃斯田體最大碳固溶量約在 1. 230 °C 2. 727 °C 3. 1148 °C 4. 1394 °C。

答案：(3) 1148 °C

解析：沃斯田體（Austenite）對碳的固溶量隨溫度升高而增加，於共晶溫度 1148°C 時達到最大約 2.11 wt% C。727°C 為共析溫度，1394°C 與 δ 鐵素體相關，230°C 非最大固溶溫度。

第66題

W 系高速鋼之主要合金元素為 1. N i 、M n 、C r 2. W 、C r 、V 3. M o 、S i 、C u 4. S i 、M n 、N i 。

答案：(2) W 、C r 、V

第67題

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

答案：(3) B a C l

解析：各鹽類熔點約：NaNO3 約 308°C、KNO3 約 334°C、NaCl 約 801°C、BaCl2 約 962°C。其中 BaCl2 熔點最高，常用於高溫鹽浴。

第68題

流體床爐加熱工件是藉由 1. 攪動之懸浮耐火氧化物顆粒 2. 流動的鹽浴 3. 加壓流動的氣體 4. 流動的金屬浴。

答案：(1) 攪動之懸浮耐火氧化物顆粒

解析：流體床爐是將細小的耐火氧化物顆粒（如氧化鋁）置於爐內，通入氣體使顆粒懸浮並劇烈攪動，形成類似沸騰的流體化床。工件浸入後，被高溫顆粒均勻包覆，傳熱快且溫度分布均勻。流動鹽浴、加壓氣體或液態金屬浴是其他爐種的原理，並非流體床爐的特徵。

第69題

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. 直徑愈大,補償(加值) 愈大 2. 直徑愈小,補償(加值)愈大 3. 直徑愈大,扣除(減值)愈大 4. 直徑愈小,扣除(減值)愈大。

答案：(2) 直徑愈小,補償(加值)愈大

第70題

在T . T . T 圖中波來體變態完成之曲線用 1. P s 2. P 3. M s 4. B s 表示。

答案：(2) P

第71題

下列中會燃燒的氣體是 1. 氮氣 2. 氫氣 3. 氧氣 4. 氬氣。

答案：(2) 氫氣

第72題

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

答案：(1) 1000 ~1100 °C

第73題

有一盞110 伏特用100 瓦電燈泡,連續使用24 小時,共耗電 1. 2 . 4 瓩小時 2. 2 . 64 瓩小時 3. 2 . 2 瓩小時 4. 11 瓩小時。

答案：(1) 2 . 4 瓩小時

解析：電能計算公式為 P × t。100 W = 0.1 kW，乘以 24 小時得 2.4 kWh。選項 2 (2.64) 係誤將 110 V 納入計算；選項 3 (2.2) 係電流與時間相乘錯誤；選項 4 (11) 係電壓除以 10 之誤算。

第74題

用以改善鋼之低溫脆性的元素為 1. P 2. N i 3. S i 4. W 。

答案：(2) N i

解析：Ni是沃斯田體安定化元素，能降低差排與脆性斷裂的傾向，明顯改善鋼的低溫韌性，是低溫用鋼常用的合金元素。P、S易在晶界偏析，P會造成回火脆性、S會造成熱脆性，兩者都不利於韌性；Si可提高強度，但使韌性下降；W主要提高耐熱性與二次硬化效果，並非改善低溫脆性的元素。

第75題

鋼料的耐磨性決定於 1. 鋼料的含碳量 2. 鋼中麻田散體的含量 3. 鋼料的淬火硬度 4. 鋼料回火後的硬度及碳化物的分布情形。

答案：(4) 鋼料回火後的硬度及碳化物的分布情形

解析：鋼料耐磨性主要取決於回火後的硬度與碳化物的型態、大小及分布均勻度。單純含碳量(選項 1) 或馬田散體含量(選項 2) 均非決定因素；淬火硬度(選項 3) 尚未回火，脆性大且未析出穩定碳化物，無法直接代表耐磨性能。

第76題

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

答案：(3) 空冷或風冷

解析：正常化定義為加熱至 Ac3 或 Acm 上 30–50 ℃，保溫後取出在空氣中冷卻(空冷或風冷)。水冷(選項 1) 與油冷(選項 2) 屬淬火冷卻方式；爐冷(選項 4) 為完全退火之冷卻方式，兩者冷卻速度均與正常化不同。

第77題

電的不導體為 1. 地球 2. 人 3. 橡皮 4. 金。

答案：(3) 橡皮

第78題

洗銅銹最有效的酸是 1. 鹽酸 2. 硝酸 3. 硫酸 4. 草酸。

答案：(2) 硝酸

第79題

A A 3000 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 - M n 系合金。

答案：(4) A l - M n 系合金

解析：國際鋁合金編號 3xxx 系主添加元素為錳(Mn)，屬 Al-Mn 系合金，不可熱處理強化。1xxx 為純鋁，2xxx 為 Al-Cu 系，4xxx 為 Al-Si 系，5xxx 為 Al-Mg 系。

第80題

沃斯田體最大碳固溶量約為 1. 0 . 022 % 2. 0 . 77 % 3. 2 . 11 % 4. 6 . 69 %。

答案：(3) 2 . 11 %

解析：鐵碳平衡圖中，奧氏體(γ-Fe)在 1147 ℃ 共析點處對碳的最大固溶度為 2.11 wt%。0.022%(選項 1) 為鐵素體最大固溶度；0.77%(選項 2) 為共析鋼碳含量；6.69%(選項 4) 為碳化鐵(Fe3C)碳含量。