民國98年 第1梯次 02100 熱處理丙級 學科考古題與答案

第1題

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

答案：(2) 波來體

第2題

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

答案：(1) S K

解析：碳工具鋼在 JIS 規範中以 SK 為鋼種記號，例如 SK3、SK4、SK5 等，數字表示碳含量等級；SKS 為合金工具鋼、SKD 為合金模具鋼、SKH 為高速工具鋼，因此正確選項為 SK。

第3題

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

答案：(3) 900 ~950 °C

解析：氣體滲碳是將低碳鋼置於含碳氣氛中加熱，使碳原子擴散進入表面以提高表面硬度，常用溫度約 900～950 °C；過低則碳擴散速率不足，過高則晶粒粗化且變形風險增加。

第4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5題

鋼料實施喬米尼( J o m i n y ) 端面淬火試驗的目的,是為測試該材料的 1. 硬度 2. 延展性 3. 強度 4. 硬化能。

答案：(4) 硬化能

解析：喬米尼端面淬火試驗（Jominy test）是將圓棒一端淬火後量測沿軸向不同距離的硬度，用以評估材料的硬化能（hardenability），即淬火後獲得馬田散體組織與硬度深度的能力，而非單純硬度或強度。

第6題

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

答案：(4) 中線虛線表示

第7題

把鋼料加熱至沃斯田體化溫度後,急速冷卻而得到高硬度的組織,此種熱處理稱為 1. 退火 2. 淬火 3. 回火 4. 正常化。

答案：(2) 淬火

解析：將鋼料加熱至沃斯田體化溫度使組織轉為沃斯田體，再急速冷卻（如水淬或油淬）以獲得麻田散體高硬度組織的熱處理稱為淬火；退火與正常化為緩冷，回火則是在淬火後再加熱以降低脆性。

第8題

氧-乙炔焰之最高溫度的地方在 1. 外焰尖端3 m m 處 2. 外焰尖端10 m m 處 3. 內焰尖端3 m m 處 4. 內焰之中間處。

答案：(3) 內焰尖端3 m m 處

解析：氧-乙炔焰中溫度最高處位於內焰尖端附近，約內焰尖端 3 mm 處，溫度可達約 3000 °C 以上；外焰尖端距離較遠，溫度較低，因此焊接與切割時應將工件置於內焰尖端。

第9題

鋁的比重約為鐵的 1. 1 / 2 2. 1 / 3 3. 1 / 4 4. 1 / 5 。

答案：(2) 1 / 3

第10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11題

C u - Z n 合金中,伸長率最好的是 1. 10 %Z n 2. 20 %Z n 3. 30 %Z n 4. 40 %Z n 。

答案：(3) 30 %Z n

解析：黃銅（Cu-Zn 合金）中，約含 30% Zn 的 70/30 黃銅在 α 相區，具有良好的延展性與加工性；Zn 含量過低強度不足，過高則出現 β 相而脆性增加，因此伸長率最好的是 30% Zn。

第12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13題

喬米尼( J o m i n y ) 端面淬火硬化能曲線圖,其縱座標為 1. 強度 2. 硬度 3. 韌性 4. 延伸率。

答案：(2) 硬度

解析：喬米尼端面淬火試驗是將標準試棒加熱到沃斯田鐵化溫度後，由一端以固定水柱噴冷，使冷卻速度隨距水冷端距離增加而逐漸降低。縱座標記錄各位置測得的洛氏C尺度硬度（HRC），橫座標則是距水冷端的距離。曲線下降得越平緩，表示斷面較深處仍能獲得高硬度，硬化能越好；曲線陡降則硬化能差。此圖並不以強度、韌性或延伸率為縱軸，因為端面淬火試驗主要用於評估鋼材被淬硬的深度能力。

第14題

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

答案：(4) A

解析：純鐵加熱時，α肥粒鐵（體心立方）轉變為γ沃斯田鐵（面心立方）的變態稱為A3變態，溫度約910℃。A1為共析變態（波來鐵與沃斯田鐵互變，約727℃）；Acm是過共析鋼加熱時雪明碳鐵溶解進入沃斯田鐵的界線；A4則是高溫下γ→δ的變態。因此α→γ對應A3，選項4正確。

第15題

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

答案：(1) S i

解析：彈簧鋼要求高降伏強度、高彈性限與良好疲勞抵抗，主要添加矽（Si）約1.5～2.5%。矽固溶於肥粒鐵可強化解麻田散體回火後的組織，並提高回火軟化抵抗，使彈簧在高溫或長時間受力下仍能保持彈性。錳、鉻、釩也會少量添加以改善硬化能與晶粒細化，但非主要元素；鈷、鎢、鉬多屬高速鋼、工具鋼或耐熱鋼的強化元素。

第16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. 微細化晶粒 3. 增加耐磨性 4. 防止回火脆性。

答案：(2) 微細化晶粒

解析：釩(V)在工具鋼中形成極細小的VC碳氮化物，能有效釘扎奧氏體晶界，抑制淬火加熱時晶粒粗大，達到微細化晶粒目的。雖V也能增加耐磨性與硬化能，但添加V的核心設計意圖為細化晶粒以兼顧強韌性。

第17題

鑄鐵中熔點最低者為 1. 亞共晶鑄鐵 2. 共晶鑄鐵 3. 過共晶鑄鐵 4. 白鑄鐵。

答案：(2) 共晶鑄鐵

解析：鑄鐵屬Fe-C系合金，共晶成分約4.3%C，共晶溫度約1153℃，是整個系統中液相線與固相線交會的最低點，故共晶鑄鐵熔點最低、流動性最好。亞共晶（約2.0～4.3%C）與過共晶（大於4.3%C）鑄鐵的液相線溫度都高於共晶溫度。白鑄鐵是指凝固後碳不以石墨而多以雪明碳鐵存在的組織分類，並非依成分高低區分，與熔點最低無直接關係。

第18題

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

答案：(1) ) 收縮不均引起應力而破裂

解析：淬火時工件表面先冷卻而收縮，中心仍高溫；隨後中心冷卻收縮卻受已硬化表層拘束，於是產生熱應力，再加上沃斯田鐵變態為麻田散體時的體積膨脹應力，兩者疊加。當表層或內部的拉應力超過鋼的強度，就會形成裂痕，常在水淬後數分鐘至數小時內發生，高碳鋼與形狀複雜件尤其明顯。加熱不足、冷卻液黏度大或比熱小，主要影響冷卻速度與硬化深度，並非淬裂的主因。

第19題

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

答案：(1) 增加淬火油之冷卻能

第20題

下列何種鋼料的淬火溫度最高 1. 高碳工具鋼 2. 軸承鋼 3. 高速鋼 4. 構造用鋼。

答案：(3) 高速鋼

解析：高速鋼含W、Mo、Cr、V等大量碳化物形成元素，必須加熱到約1200～1250℃才能使碳化物充分溶入沃斯田鐵，淬火溫度為各類鋼種中最高。高碳工具鋼約760～800℃，軸承鋼約830～850℃，構造用鋼約850～900℃，皆低於高速鋼。若加熱不足，碳化物未溶，淬火後硬度與紅熱硬度都不足。

第21題

深冷處理的時機為 1. 正常化之後 2. 淬火後,回火之前 3. 退火後 4. 球化後。

答案：(2) 淬火後,回火之前

解析：深冷處理的目的是讓淬火後殘留的沃斯田體在低溫下繼續變態成麻田散體，以提高硬度、尺寸安定性並減少殘留沃斯田體，因此必須在淬火後、回火前實施。若先回火，殘留沃斯田體會因回火而穩定化，再施行深冷的效果就大打折扣。正常化、退火、球化都屬於軟化處理，所得組織中不含殘留沃斯田體，沒有施行深冷的意義。

第22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23題

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

答案：(3) 結晶構造為面心立方格子

解析：麻田散體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體，碳原子強制佔據八面體間隙位置，把晶格沿一軸撐長，形成體心正方格子（BCT），軸比c/a大於1，而非面心立方。面心立方（FCC）是沃斯田鐵的結晶構造。正因晶格嚴重扭曲、差排難以移動，麻田散體硬度極高、脆性大，且變態伴隨體積膨脹而殘留應力高，通常需再回火以改善韌性。故第三項敘述錯誤。

第24題

日本系統的K 型( C h r o m e l - A l u m e l ) 熱電偶之補償導線包覆層的顏色為 1. 黑色 2. 黃色 3. 藍色 4. 褐色。

答案：(3) 藍色

第25題

18 - 8 不鏽鋼的標準成分含鎳為 1. 18 % 2. 8 % 3. 0 . 18 % 4. 0 . 8 %。

答案：(2) 8 %

解析：18-8不鏽鋼即304系沃斯田鐵不鏽鋼，牌號中的18與8分別代表鉻約18%、鎳約8%，碳含量則控制在0.08%以下。鉻在表面形成緻密鈍化氧化膜而提供耐蝕性；鎳的作用是穩定沃斯田鐵相，使材料在常溫仍為面心立方，並提升韌性與加工性。0.18%與0.8%屬碳含量等級的概念（如低碳304L），並非鎳含量，故選項2正確。

第26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27題

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

答案：(2) B a C l

第28題

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

答案：(4) W A 80 P

第29題

亞共析鋼正常化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30題

下列有關沃斯田體之敘述何者錯誤 1. 高溫時屬於安定相 2. 能固溶最大碳固溶量約為2 . 11 % 3. 其結晶構造為B . C . C . 4. 質軟延性佳。

答案：(3) 其結晶構造為B . C . C .

解析：奧氏體（沃斯田體）為γ-Fe，晶體結構為面心立方（FCC），非體心立方（BCC）。BCC為鐵素體（α-Fe）與馬氏體結構。其餘敘述正確：高溫為安定相；能固溶碳量最大約2.11%（1147℃共析點）；質軟延性佳，硬度約HRC20以下。故「結晶構造為BCC」為錯誤敘述。

第31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 30 左右 2. H R C 40 左右 3. H R C 50 左右 4. H R C 60 左右。

答案：(3) H R C 50 左右

解析：耐衝擊合金工具鋼的設計重點是兼顧韌性與耐磨性，常用於沖頭、鑿刀等承受反覆衝擊的模具。淬火後須回火以消除淬火應力並調整韌性，實務硬度約在 HRC 50～55；若要求 HRC 60 左右，雖然耐磨但韌性不足，容易崩裂；HRC 30～40 則硬度偏低、耐磨性不足。故選 HRC 50 左右。

第32題

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

答案：(2) C O

第33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34題

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

答案：(4) 弛力退火

解析：黃銅季節裂開因殘留應力與氨氣等腐蝕介質共同作用所致。消除殘留應力最有效方法為弛力退火（應力消除退火），溫度通常250～300℃，保溫後緩冷。高溫回火屬鋼鐵術語；固溶處理與淬火為鋁合金、不鏽鋼等材料處理，黃銅無相變淬火硬化機制。故正確為弛力退火。

第35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：(1) A

第36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. 降低表面含碳量 2. 降低表層碳濃度梯度 3. 增加滲碳層的厚度 4. 降低表面硬度。

答案：(4) 降低表面硬度

第37題

鑄造用鋁合金的添加元素中,可改善流動性之元素為 1. C u 2. M g 3. S i 4. F e 。

答案：(3) S i

解析：鑄造鋁合金中添加矽（Si）可顯著降低熔點、增加流動性，並縮減凝固收縮，是改善鑄造性最關鍵元素。常見如 ADC12 (Al-Si-Cu) 含 Si 9.5~12%。銅（Cu）提高強度硬度但降低流動性；鎂（Mg）用於熱處理強化；鐵（Fe）為雜質，過高會形成脆性金屬間化合物降低流動性與機械性質。

第38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39題

高速鋼熱處理時,升溫速率需緩慢是由於 1. 導熱度差 2. 硬化能大 3. 熱膨脹係數大 4. 比熱大。

答案：(1) 導熱度差

解析：高速鋼屬鋼材中合金含量最高者（W、Mo、Cr、V等），導熱係數極低（約1/3碳鋼）。淬火加熱至1200℃以上時，若升溫過快，工件表裡溫差大產生熱應力，易導致開裂或變形。故須分級預熱（如550℃、850℃、1050℃）緩慢升溫。硬化能大、熱膨脹係數大、比熱大非主要原因。

第40題

在鐵碳平衡圖中,α 固溶體稱為 1. 沃斯田體 2. 麻田散體 3. 肥粒體 4. 波來體。

答案：(3) 肥粒體

第41題

青銅中抗拉強度最大時之S n 含量為 1. 4 % 2. 8 % 3. 12 % 4. 16 %。

答案：(4) 16 %

第42題

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

答案：(4) 三氯乙烷

解析：三氯乙烷是含氯有機溶劑，對油脂的溶解力強，表面張力低、滲透性佳，且不易燃，工業上常以蒸氣脫脂的方式使用，因此脫脂效果最佳。柴油與去漬油雖屬有機溶劑，但柴油會留下一層油膜，去漬油的脫脂能力也不如含氯溶劑，且兩者都易燃；蘇打水是鹼性水溶液，只能皂化部分動、植物油，對礦物油的效果有限。

第43題

洗淨鋁材表面最有效的酸是 1. 鹽酸 2. 硝酸 3. 硫酸 4. 草酸。

答案：(2) 硝酸

解析：鋁材表面洗淨多採硝酸。鋁在自然環境會生成緻密氧化膜而鈍化，對硝酸具耐蝕性，故硝酸能有效去除表面黑灰（smut）與氧化層而達光亮洗淨，且不易過度侵蝕基材。鹽酸、硫酸對鋁侵蝕性強，易造成基材溶損；草酸雖可除膜但效率與通用性不如硝酸。故以硝酸最有效，選2。

第44題

改善鋁合金耐蝕性最有效的元素為 1. F e 2. N a 3. M g 4. N i 。

答案：(3) M g

解析：鎂（Mg）是改善鋁合金耐蝕性的主要添加元素。Al-Mg系合金（如5xxx系）中，Mg溶入基地形成固溶體並生成Mg2Al3等相，可提升在海洋大氣環境的耐蝕性。相反的，Fe、Si多為雜質，易形成電化學電池加速局部腐蝕；Na為有害元素，會造成熱脆裂。Ni對耐蝕性提升有限。故以Mg最有效，選3。

第45題

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

答案：(1) 水柱壓力

解析：mmAq 為 millimeter of aqueous (water) column 之縮寫，即『毫米水柱』，屬水柱壓力單位。其定義為1mm高水柱所產生之靜壓，1 mmAq ≈ 9.80665 Pa。水銀柱壓力單位為mmHg或Torr；真空度為負壓表示法；大氣壓則以atm、kgf/cm²表示。故本題選1（水柱壓力）。

第46題

斷熱耐火磚之熱膨脹係數及熱傳導係數應該 1. 兩者愈大愈佳 2. 兩者愈小愈佳 3. 前者大後者小 4. 前者小後者大。

答案：(2) 兩者愈小愈佳

解析：斷熱耐火磚用以隔熱並承受高溫，功能在減少熱量傳遞與熱應力。熱傳導係數愈小，隔熱效果愈佳；熱膨脹係數愈小，升溫降溫時體積變化小，可減少熱應力與龜裂風險。故兩者皆以愈小愈佳，選2。若熱傳導大則失去斷熱意義，熱膨脹大則易剝落破損。

第47題

工業廢油應如何處理 1. 倒棄於垃圾場 2. 倒棄河川沖走 3. 濕沙攪拌後丟棄 4. 送廢油處理機構處理。

答案：(4) 送廢油處理機構處理

解析：廢油屬於事業廢棄物，含有多環芳香烴、重金屬等污染物，若倒入垃圾場、河川或與濕沙混合丟棄，會污染土壤與地下水，也可能進入食物鏈。依廢棄物清理法，應委託取得許可的廢油處理機構回收、再生或妥善焚化處理，並留存處理紀錄。故正確做法是送廢油處理機構。

第48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49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50題

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

答案：(3) 1148 °C

解析：鑄鐵為Fe-C合金，在平衡圖上共晶反應（液體→沃斯田鐵＋雪明碳體，即萊氏體）發生於1148°C，此即鑄鐵共晶溫度。727°C為共析反應（沃斯田鐵→波來鐵）溫度；912°C為純鐵α↔γ相變溫度；1538°C為純鐵熔點。故選3。

第51題

微硬度H V ( 0 . 3 ) 500 所表示之意義為 1. 試驗荷重為0 . 3 g ,硬度值為H V 500 2. 試驗荷重為 0 . 3 l b ,硬度值為H V 500 3. 試驗荷重為0 . 3 k g ,硬度值為H V 500 4. 試驗荷重為300 k g ,硬度值為H V 500 。

答案：(3) 試驗荷重為0 . 3 k g ,硬度值為H V 500

解析：微硬度符號HV(0.3)500 中，括號內數字表示試驗荷重為0.3 kgf（公斤力），後方500為測得之維氏硬度值HV500。微維氏硬度試驗荷重一般以kgf表示，常見範圍0.01～1 kgf，0.3 kg屬典型微硬度荷重。故此為試驗荷重0.3 kg、硬度值HV500，選3。

第52題

H B ( 10 / 3000 ) 300,其中之10 代表 1. 勃氏硬度為10 2. 壓痕直徑為10 m m 3. 試驗荷重為10 k g 4. 壓痕器為10 m m 鋼球。

答案：(4) 壓痕器為10 m m 鋼球

解析：勃氏硬度表示法 HB(10/3000)300 中，第一個數字 10 代表壓痕器是直徑 10 mm 的硬鋼球；3000 代表試驗荷重 3000 kgf；最後的 300 才是勃氏硬度值。因此 10 不是硬度值，也不是荷重，更不是壓痕直徑的測量結果。勃氏法壓痕較大，對鑄鐵、退火鋼等粗大組織的代表性較佳。

第53題

碳鋼淬火是為了得到下列何種組織 1. 肥粒體 2. 波來體 3. 沃斯田體 4. 麻田散體。

答案：(4) 麻田散體

解析：碳鋼淬火是將鋼加熱至沃斯田體區後快速冷卻，使沃斯田體來不及擴散轉變，被強制過冷成為麻田散體（martensite），以獲得高硬度與高強度。肥粒體與波來體為緩冷或正常化所得較軟組織；沃斯田體為高溫相，常溫下不穩定，需靠淬火固定為麻田散體。故淬火目的即在得到麻田散體組織。

第54題

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

答案：(2) A g

解析：金屬導電率以銀（Ag）最佳，其電阻率最低，導電率以退火銅為100％ IACS基準時，銀約達105％。銅（Cu）次之，為一般基準；金（Au）、鉑（Pt）導電率更低。雖銀價昂少用於導線，但就『導電率最好』而言仍以銀居冠，故選2。

第55題

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

答案：(3) M s

第56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57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58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 C 2. H R B 3. H R 15 N 4. H R 15 T 。

答案：(3) H R 15 N

解析：SK5為高碳鋼，淬火後硬度甚高（約HRC60以上）。厚度僅0.3mm之薄板，若用普通洛氏HRC，壓痕過深恐貫穿且試片支撐不足；表面洛氏（Superficial Rockwell）採小荷重適用薄件。15N以鑽石圓錐、總荷重15kgf，適用薄而硬材料；15T用鋼珠適軟材。故選3（HR15N）。

第59題

以下那種材料在做抗拉試驗時會有明顯的降伏點 1. 軟鋼 2. 淬火中碳鋼 3. 純銅 4. 純鋁。

答案：(1) 軟鋼

解析：軟鋼屬低碳鋼（含碳約0.1～0.25%），其拉伸曲線在彈性階段之後會出現明顯的上降伏點與下降伏點，原因是差排被碳、氮原子釘住（Cottrell氣氛），受力後突然脫釘而產生降伏平台，工程上常據此判定降伏強度。淬火中碳鋼為麻田散體組織，硬脆且無明顯降伏平台；純銅、純鋁為面心立方金屬，降伏是連續漸變，不會出現明顯降伏點。故選1。

第60題

有一抗拉試棒之標距內直徑為10 m m ,斷裂時之破斷力為5 , 000 k g ,則其抗拉強度為 1. 50 k g f / m m 2. 63 . 66 k g f / m m 3. 96 . 73 k g f / m m 4.

答案

• 2

第61題

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

答案：(2) 回火麻田散體

解析：鋼料淬火後急冷，沃斯田體來不及擴散變態而形成麻田散體，此時硬度高但脆性大；隨後回火使過飽和碳析出碳化物、殘留沃斯田體分解，組織即轉變為回火麻田散體。回火溫度低時仍稱回火麻田散體，溫度提高則逐漸成為回火吐粒散體或回火糙斑鐵。波來體是退火或正常化的產物，沃斯田體是高溫安定相，均非淬火回火後的組織，故選2。

第62題

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

答案：(1) S 40 C

解析：質量效應指工件斷面尺寸增大時，心部冷卻速率降低、硬化深度與機械性質隨之下降的現象。鋼料的硬化能（臨界冷速越小、硬化能越大）越好，質量效應越小；S40C含碳量最低、合金元素最少，硬化能最小，斷面增大時最容易淬不透，因此質量效應最大。S60C含碳較高，硬化能略優於S40C；Cr-Mo與Ni-Cr-Mo合金鋼因合金元素提高硬化能，質量效應反而較小，故選1。

第63題

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

答案：(1) C . C . T 圖

解析：連續冷卻變態曲線的英文為Continuous Cooling Transformation，取字首即C.C.T圖，描述鋼料以各種連續冷卻速率冷卻時，變態開始與完成溫度隨時間的關係，是判斷淬火能否得到麻田散體的重要依據。T.T.T圖是恆溫變態曲線（Time-Temperature-Transformation），在等溫條件下測定；其餘T.T.C、C.T.T皆非標準縮寫，故選1。

第64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65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. 消除殘留應力 4. 防止氧化、脫碳。

答案：(4) 防止氧化、脫碳

解析：退火時工件置於高溫爐中，若爐內含氧或水汽，鋼表面會發生氧化生成氧化皮，且碳元素會與氧反應脫離表層造成「脫碳」，使表面含碳量下降、硬度與強度降低。通入保護爐氣（如惰性氣體、氫氣、分解氨或控制爐氣）的目的即在隔絕空氣，防止氧化與脫碳。至於軟化、防止晶粒生長、消除殘留應力，主要取決於退火溫度與冷卻速率的控溫程序，並非保護氣體的主要功能，故答案為防止氧化、脫碳。

第66題

鋼料經滲氮表面硬化處理後,不軟化的溫度極限是 1. 300 °C 2. 500 °C 3. 600 °C 4. 700 °C。

答案：(2) 500 °C

解析：滲氮處理是在500～570°C左右使氮原子擴散進入鋼表面，形成硬度極高的氮化物層，其特點之一就是抗軟化溫度高，約在500°C以下仍能保持硬度，因此常用於模具、汽缸套等需耐熱耐磨件。溫度超過600°C以上，氮化物會聚集粗化而使表層軟化，失去硬化效果；300°C則遠低於其實際耐熱能力，故選2。

第67題

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

答案：(1) 空氣與丙烷

解析：吸熱型爐氣（endothermic gas）是將原料氣體與適量空氣混合後，送入裝有鎳觸媒的加熱反應爐，經高溫反應生成以CO、H2、N2為主要成分的保護氣氛，常用於鋼料的光輝加熱與防止脫碳。實務上原料多用丙烷或天然氣與空氣混合，故選1。氨氣通常用於氨分解氣氛或滲氮，與氮氣、丁烷組合並非吸熱型爐氣的標準原料。

第68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69題

用於電爐之電阻式鎳鉻發熱體之最高使用溫度為 1. 800 °C 2. 1100 °C 3. 1400 °C 4. 1600 °C。

答案：(2) 1100 °C

解析：電爐常用之鎳鉻電阻發熱體（如Ni-Cr 80/20）在空氣中連續使用時，最高使用溫度約1100°C，因其表面會生成緻密的氧化鉻保護膜，可抗氧化並維持電阻穩定。800°C遠低於其耐熱能力，浪費其性能；1400°C以上則須改用碳化矽、二矽化鉬或鎢等更高溫的發熱材料，鎳鉻線在此溫度會快速氧化燒損，故選2。

第70題

為了改善過共析鋼的切削性及塑性加工性,應實施 1. 球化處理 2. 正常化處理 3. 完全退火 4. 應力消除退火。

答案：(1) 球化處理

解析：過共析鋼含碳量高於共析成分，正常組織為波來體加上沿晶界析出的網狀雪明碳鐵，硬度高且脆，切削與塑性加工都困難。球化處理（球化退火）是將鋼加熱到A1附近或略低於A1並長時間保溫，使層狀與網狀雪明碳鐵變成球狀顆粒，降低硬度、提高延性，明顯改善切削性與冷加工性。正常化會得到更細的波來體與網狀碳化物，完全退火對過共析鋼仍易析出網狀碳化物，應力消除退火僅去除殘留應力，故選1。

第71題

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

答案：(2) 體心立方格子

解析：純鐵在常溫下為α鐵，結晶構造為體心立方格子（BCC），每晶格含2個原子、配位數8。加熱至912°C以上轉為γ鐵呈面心立方格子（FCC）；1394°C以上再變回δ鐵（BCC）。六方密格子常見於鎂、鈦；體心正方格子為淬火麻田散體構造。故常溫純鐵為體心立方，選2。

第72題

碳工具鋼的回火溫度為 1. 150 ~200 °C 2. 200 ~350 °C 3. 350 ~500 °C 4. 500 ~650 °C。

答案：(1) 150 ~200 °C

解析：碳工具鋼用於刀具、模具，須維持高硬度與耐磨，故採低溫回火，溫度約150～200°C，可消除淬火應力並略增韌性，硬度仍達HRC60以上。若升至200～350°C以上硬度明顯下降，不適合工具鋼；350～650°C屬中高溫回火，多用於結構件。故選1。

第73題

下列製圖鉛筆中,何者筆芯硬度最硬 1. 2 B 2. H 3. H B 4. F 。

答案：(2) H

解析：製圖鉛筆以 H 與 B 分級：H 代表硬（Hard），B 代表黑（Black），數字越大越極端。由硬到軟依序為 9H…2H、H、F、HB、B、2B…9B。因此 2B 最軟，HB 與 F 居中，H 比 F、HB、2B 都硬，是四個選項中最硬者。

第74題

下列何者的變態溫度是隨含碳量增加而昇高 1. A 2. A 3. A 4. A c m 。

答案：(4) A c m

解析：在Fe-C平衡圖中，Acm線是沃斯田鐵與雪明碳鐵的共存邊界，含碳量增加時這條線的溫度上升，因此Acm變態溫度隨含碳量增高而升高。A1為共析溫度，約727℃，不隨含碳量改變；A3線則隨含碳量增加而下降，方向相反。故選Acm。

第75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76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. 退火 2. 淬火 3. 回火 4. 正常化。

答案：(1) 退火

解析：退火定義為將鋼件加熱至適當溫度保溫後，隨爐緩慢冷卻，目的在軟化、消除應力與均質化。淬火為快速冷卻（水、油）；回火為淬火後再加熱至A1以下；正常化為加熱後於靜止空氣冷卻，冷速介於退火與淬火間。題述「慢慢冷卻」即退火，故選1。

第77題

鋼料回火的溫度最高可高至何種變態點的稍下方 1. A 2. A 3. A 4. A c m 。

答案：(1) A

解析：回火是將淬火後鋼件再加熱至A1變態點（共析溫度約723°C）稍下方保溫，使麻田散體分解為穩定組織。若超過A1會重新發生沃斯田體變態，失去回火意義，故回火上限須低於A1。A3、Acm均高於A1不適用。題意稍下方者即A1，選1。

第78題

洛氏硬度H R A ,H R B ,H R C 測試時之預壓荷重為 1. 5 k g 2. 10 k g 3. 20 k g 4. 30 k g 。

答案：(2) 10 k g

解析：洛氏硬度試驗先施加 10 kgf 初荷重（預壓荷重），使壓痕器與試片密貼，並消除表面不平的影響，再依尺度加上主荷重，例如 HRC 加 150 kgf、HRA 加 60 kgf、HRB 加 100 kgf；卸除主荷重後，以殘留壓痕深度差換算硬度。故三種尺度的預壓荷重同為 10 kgf。

第79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80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。