熱處理技能檢定輔導講義乙級學科講義

授課老師 :吳忠春教授

熱處理 91年考題全部選擇題共 50題考古題 0題

新增 50題（累計 50題）

1. （ 1）共晶鑄鐵之含碳量約 4.3%，剛產生共晶反應後之混合物稱為粒滴斑體，是屬於那二者組織之混合物①沃斯田體＋雪明碳體②肥粒體＋雪明碳體③肥粒體＋波來體④波來體＋雪明碳體。

2. （ 4）下列變態溫度何者與含碳量無關① Ms A② cm A③ 3 A④ 1

3. （ 1）碳鋼發生包晶反應時，形成之固相有那二種① δ與 γ γ② 與 α γ③ 與 Fe3C α④ 與 Fe3C

【熱處理 91年考題】

摘錄自「工程材料科學」第 217頁（劉國雄等編著，全華圖書公司）

【補充】鐵－碳化鐵（ Fe-Fe3C）相圖

圖 AA-1是鐵－碳相圖的一部分。當加熱時，純鐵在熔化之前經歷兩次結晶構造的改變。室溫下純鐵的穩定形態稱為肥粒鐵（ ferrite）或 α鐵，具有 BCC結晶構造。肥粒鐵在 912℃經歷一同素異形相變態成為 FCC結構的沃斯田鐵（ austenite）或 γ鐵。

沃斯田鐵一直保持到 1394℃，再由 FCC結構的沃斯田鐵再轉變回 BCC結構的肥粒鐵。

純鐵最後於 1538℃熔化成液相。

【補充】鐵－碳化鐵（ Fe-Fe3C）相圖

圖 10.28中的成分軸只達到 6.70wt%C，在這個濃度形成中間化合物碳化鐵或雪明碳鐵（ cementite； Fe3C），在相圖上它是以一條垂直線表示。

在 BCC結構 α鐵中只能溶解極少濃度的碳，最大溶解度是在 727℃下的 0.022wt%。

碳在沃斯田鐵中最大溶解度為 2.14wt%，發生在1147℃。

【補充】鐵－碳化鐵（ Fe-Fe3C）相圖

圖 AA-1是鐵－碳相圖的一部分。當加熱時，純鐵在熔化之前經歷兩次結晶構造的改變。室溫下純鐵的穩定形態稱為肥粒鐵（ ferrite）或 α鐵，具有 BCC結晶構造。肥粒鐵在 912℃經歷一同素異形相變態成為 FCC結構的沃斯田鐵（ austenite）或 γ鐵。

沃斯田鐵一直保持到 1394℃，再由 FCC結構的沃斯田鐵再轉變回 BCC結構的肥粒鐵。

純鐵最後於 1538℃熔化成液相。

表 1各種純鐵及鋼之變態

變態點 溫度 ( )℃ 變　態　之　內　容A0 230 雪明碳鐵之磁性變態A1 727 鋼之共析變態，波來鐵沃斯田鐵A2 768 純鐵之磁性變態，居里點A3 912 純鐵及鋼之同素變態， α鐵 γ鐵A4 1394 純鐵及鋼之同素變態， γ鐵 δ鐵Acm 727～ 1147 過共析鋼中雪明碳鐵之析出或固溶Ae 平衡狀態時之變態

4. （ 2）加熱速率愈快則 Ac3①愈低②愈高③不受影響④先升後降。

5. （ 1）不銹鋼熱處理時為了工件表面的光輝性，使用下列何種爐氣最理想① AX氣體② DX氣體③ N2氣禮④ RX氣體。

6. （ 4）高週波感應硬化之有效硬化層深度決定方法為① HV500以上的深度② HV523以上的深度③ HV550以上的深度④視含碳量之不同有不同的標準。【施以高頻交流電電磁感應渦電流電阻加熱。週波數越高窩電流集中表面硬化深度越淺稱為表皮效應。電流越大，加熱快溫差大，硬化深度淺】

【熱處理 91年考題】

【補充說明】

NX：氮氣不活性氣體 AGA201、 202等 AX：氨氣（以 Ni為觸媒，在 900~1000℃分解為 N2及 H2，適合不銹鋼之光輝加熱）

RX：吸熱型氣體（空氣加丙烷，真空氣體滲碳用） AGA301、 302C3H8＋ 3/2O2+1.88×3N23CO＋ 8/2H2＋1.88×3N2

DX：放熱型氣體（甲烷加丙烷，不需從外部加熱） AGA101、 102C3H8＋ 5(O2＋ 3.76N2)3CO2＋ 18.8N2+4H2O

7. （ 4）對於肥粒體的敘述，下列何者錯誤①體心立方結構②強磁性③可加工硬化④可淬火硬化。

8. （ 1）喬米尼（ Jominy）端面淬火試驗時，試片完全冷卻後，在硬度測定前，在相對的兩側面，應以磨床磨削約多少深度① 0.4 0.8 1.2 1.6mm② ③ ④ 。

9. （ 4）何者因素與硬化能無關①化學成份②沃斯田體晶粒大小③鋼材淬火前之組織④材料之硬度。【硬化能大小：正常化退火球化組織；共析鋼亞共析鋼過共析鋼】

【熱處理 91年考題】

【補充說明】

喬米尼試驗：試棒直徑 25mm長 100mm，水管直徑12.5mm，噴水自由高度 65mm，水溫約24℃， 5~10秒內（越快越好）裝設完畢噴水 10分鐘以上，測試材料之硬化能。

測定硬度是由淬火端開始，以 1.6mm(1/16〞 )為單位，在下列各點測 HBC硬度。測定前應先在相對兩側面磨去 0.38mm的深度。

利用所測定的結果可畫出如圖 2-19的硬化能曲線，由圖中可知淬火端的硬度最高而離淬火端越遠它的硬度越低，這是因為淬火端冷却速度最快，容易產生麻田散鐵，而離淬火端越遠它的冷却速度越慢容易產生波來鐵的緣故。

【補充說明】

合金元素提升硬化能效果 MnMoCrNi晶粒小，晶粒邊界多，易生波來體，硬化能較差硬化能的表示法，除硬化能曲線外，尚可用硬化能指數表示之。

例如 J10mm=HRc40，距淬火端面 10mm處硬度為HRc40。

硬化能有保證之鋼，稱為 H鋼。上下限曲線即構成硬化能帶，簡稱 H帶 (H-band)。如圖 2-21所示為 AISI8750H鋼。

10.（ 2）喬米尼端面淬火試驗時，試片從爐中取出必須在幾秒以內噴水冷卻① 3秒② 5秒③ 10秒④ 20秒。

11.（ 1） PR(R）型熱電偶接上 CA(k）型之儀表及補償導線時，所指示之溫度是①偏低②偏高③正確④不顯示溫度。【 PR可使用到 1600C； CA只可使用到1200C】

12.（ 3）鹽水淬火液之可以提高鋼之淬火硬化效果的原因為①可使 S曲線往右移②可降低 S曲線之Ps點③可使氣泡破裂時間提前發生④可使氣泡破裂時間延後發生。

【熱處理 91年考題】

【補充說明】

測高溫之溫度計常用熱電偶：R-type（ PR型熱電偶）測定溫度可達1600℃，正極材料為 Pt-Rh合金、負極材料為Pt，補償線外皮為黑色（正極為 Cu、負極為Cu-Ni合金）

K-type（ CA型熱電偶）測定溫度可達1200℃，正極材料為 Ni-Cr合金、負極材料為Ni-Al，補償線外皮為藍色（正極為 Cu、負極為Ni-Cu合金）

13.（ 2）實施沃斯回火時，恆溫槽的溫度應在① A1與鼻部之間②鼻部與 Ms之間③ Ms與 Mf之間④Mf以下。

14.（ 1）下列項目中不屬非破壞試驗者為①硬度試驗②滲透探傷法③超音波探傷法④放射線探傷法。

15.（ 4）鋼料實施麻回火後的組織為①波來鐵②變韌體③麻田散體＋變韌體④回火麻田散體十變韌體。

【熱處理 91年考題】

冷卻起先在臨界區域迅速冷却，而後在危險區域徐徐冷却。 (如圖 4-3所示 )

【補充說明】

【補充說明】

【補充說明】

16.（ 3）彈簧鋼最重要的特性是①硬度②抗拉強度③耐疲勞強度④耐衝擊值。

17.（ 4）熱電偶保護管裝入爐內時，在爐內的部分①愈長愈好②愈短愈好③長短無關④為保護管直徑之 15倍以上。

18.（ 2） A.D.I鑄鐵是實施何種熱處理而得①麻淬火②沃斯回火③麻回火④恆溫退火。

【熱處理 91年考題】

19.（ 1）過共析鋼淬火時，溫度為 A1＋ 30℃～50℃，而不是 Acm＋ 30℃～ 50℃之原因為①可得更高硬度與耐磨性②可得百分百麻田散體③浪費能源④可得百分之百雪明碳體。

20.（ 3）金相組織放大 100倍，若每平方英吋中的晶粒號數約為 32個，其 ASTM結晶粒度號數是① 4號② 5號③ 6號④ 7號。 n=2N-1

21.（ 1）防止熱處理變形的精密零件，在粗加工與精加工的製程之間，下列何種熱處理最適當①弛力退火②完全退火③正常化④淬火回火。

【熱處理 91年考題】

22.（ 2）硬銲（ brazing）與軟銲（ soldering）之溫度分界點為約① 300 400 500 600℃② ℃③ ℃④ ℃

23.（ 1）過共析鋼淬火前的組織必需為①球化組織②正常化組織③均質化組織④標準組織。

24.（ 1） SUJ2軸承用鋼經淬火後得到之組為①碳化鉻分佈在麻田散體基地②碳化釩分佈在波來體基地內③碳化鈦分佈在麻田散體基地④碳化鉻分佈在波來體基地及殘留沃斯田體。

【熱處理 91年考題】

25.（ 4）工業上下列那一種處理法主要口的不是用於實施消除應力①振動法②季化處理(Seasoning)③低溫退火④球化處理。

26.（ 4）火焰硬化所使用的燃料以①甲炕＋空氣②甲皖＋氧氣③乙炔＋空氣④乙炔＋氧氣，所產生的火焰溫度最高。

27.（ 4）以火焰做表面硬化處理，其硬度深度選3mm~5mm可採如下之加熱方式①延長加熱時問使變態溫度達所需之深度②調整火焰溫度至更高溫以增加熱傳速率③調整氧氣的流量④連續多重加熱。

【熱處理 91年考題】

28.（ 4）銅鋁合金（又稱鋁青銅）其含鋁量必須大於① 2% 4% 6② ③ ％④ 9％以上方可實施熱處理來強化其性質。

29.（ 4）直徑 100mm的圓柱形中碳鋼在保護爐氣中加熱後實施正常化，則①表層與內部的組織完全相同②表層波來體較少而且較細③表層波來體較多而且較粗④表層波來體較多而且較細。

30.（ 2）齒輪齒面常實施珠擊法，主要目的是增加①切削性②疲勞強度③伸長率④韌性。

【熱處理 91年考題】

31.（ 3） CA(k）型熱電偶（ +）側素線之成份為① Fe Cu Ni-Cr Pt② ③ ④ 。【 PR為 Pt-Rh合金】

32.（ 2）不同鋼種之晶粒度要求不同，使用硬度較高之鋼種其晶粒度要求①較細（較小之晶粒度號數）②較細（較大之號數）③較粗（較小之號數）④較粗（較大之號數）。

33.（ 3）麻田散體之結晶構造為① BCC FCC BCT HCP② ③ ④ 。

【熱處理 91年考題】

34.（ 3）一個正圓錐如下圖，由半腰斜切，上段拿掉後其留下之截口，由截口垂直方向投影其形狀口重直方向投影其形狀截口會呈顯為①正圓②長方形③雞蛋形④正橢圓形。

35.（ 2）鋼料實施沃斯回火後的組織為①波來體②變韌體③麻田散體＋變韌體④回火麻田散體＋變韌體。

【熱處理 91年考題】

36.（ 2）碳鋼沃斯田體化後待徐冷至室溫，得50％肥粒體和 50％波來體的混合組織，則其含碳量約為① 0.3% 0.4% 0.5% 0.6② ③ ④ ％。

37.（ 3）鑄鐵之共晶溫度發生約在① 727 912 1154 149℃② ℃③ ℃④ ℃。

38.（ 4）不易以金相組織觀察脫碳層之鋼料是①退火之中碳鋼②正常化之中碳鋼③退火之高碳鋼④淬火之高碳鋼。

39.（ 2）用於電爐之碳化矽（ SiC）發熱體的最高使用溫度為① 1100 1500 2000 2500℃② ℃③ ℃④ ℃。【 Ni-Cr發熱體的溫度約 1200℃】

【熱處理 91年考題】

40.（ 2）勃氏硬度在① HB300 HB450 HB600 HB700② ③ ④ 以上時必須使用超硬合金壓痕器。【 HB450~HB500】

41.（ 1）工具鋼金相試驗，較不易腐蝕的熱處理狀態是①淬火②淬火－回火③完全退火④球化退火。

42.（ 4）下列何種鋼料淬火到室溫時的殘留沃斯田體含量最多①構造用碳鋼②工具用碳鋼③軸承鋼④高速鋼。

【熱處理 91年考題】

43.（ 1）「批量」是指①在同樣條件下所生產或已生產之物品集合②同時交貨之特定物品之集合③同一種材料所生產之物品集合④樣本之數量。

44.（ 3）抗拉試棒之平行部直徑為 14mm，破斷後最小直徑為 8mm，則其斷面縮率為① 42.9% 59.6% 67.31% 70.51② ③ ④ ％。

45.（ 1）喬米尼端面淬火後之試棒在軸向硬度測定之前必須①沿軸向對邊兩面各磨去 0.4mm厚度②沿軸向對邊兩面各磨去 4mm厚度③沿軸向對邊兩面以砂紙予以磨光④沿軸向單面磨去 1mm厚度測定其硬度。

【熱處理 91年考題】

46.（ 3）下面三種冷卻方式 a.20℃噴水冷卻；b.60℃油強烈攪拌； c.靜止狀態之 10％食鹽水。其冷卻效果的大小依序為① a－ b－ c b②－ c－ a a③ － c－ b. c④ － a－ b。

47.（ 4）產品品質應由何人負責①董事長或總經理②設計及計畫管理人員③品質管理人員④全體員工。

48.（ 4）為減少或消除 Ni-Cr系不銹鋼發生粒間腐蝕，下列何種方法不適當①添加 Ti,Nb元素②降低含碳量③加熱至 1000℃以上後在 870℃至 425℃之間急冷④添加 Mo且降低含 Cr量。

【熱處理 91年考題】

【補充說明】

表 2-3淬火液的冷卻能 H值淬火劑

攪拌程度空氣 油 水 食鹽水

靜止 0.02 0.25～ 0.30 1.0 2.0

穩穩 ‥‥ 0.30～ 0.35 1.0～ 1.1 2.0～2.2

中程度 ‥‥ 0.35～ 0.40 1.2～ 1.3 ‥‥

充分 ‥‥ 0.4～ 0.5 1.4～ 1.5 ‥‥

強力 0.05 0.5～ 0.8 1.6～ 2.0 ‥‥

激烈 ‥‥ 0.8～ 1.1 4.0 5.0

49.（ 1） 110V（伏特） 100W電燈 20盞每天點10小時， 30天耗電是為① 600瓩時② 660瓩時③ 6600瓩時④ 600000瓩時。

50.（ 3） CNS安全標幟有分色，「危險」警告的顏色是①紅色②黃色③橙色④黑色。

【熱處理 91年考題】

【補充說明】

安全衛生標示顏色的意義：紅色：危險且禁止橙色：有立即危險、警戒黃色：注意、易燃易爆綠色：安全藍色：小心紫色：放射線