熱處理技能檢定輔導講義
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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). 【 熱處理 91 年考題 】. ( 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。 ( 4 )下列變態溫度何者與含碳量無關 ① Ms②A cm ③ A 3 ④ A 1

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熱處理技能檢定輔導講義 乙級學科講義

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Presentation Transcript


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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


91 50 0 50 50

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)


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (4)下列變態溫度何者與含碳量無關①Ms②Acm③A3④A1

  • (1)碳鋼發生包晶反應時,形成之固相有那二種①δ與γ②γ與α③γ與Fe3C④α與Fe3C


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摘錄自「工程材料科學」第217頁(劉國雄等編著,全華圖書公司)


Fe fe 3 c

【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。


Fe fe 3 c1

【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℃。


Fe fe 3 c2

【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。


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表1各種純鐵及鋼之變態


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【熱處理91年考題】

  • (2)加熱速率愈快則Ac3①愈低②愈高③不受影響④先升後降。

  • (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①AX氣體②DX氣體③N2氣禮④RX氣體。

  • (4)高週波感應硬化之有效硬化層深度決定方法為①HV500以上的深度②HV523以上的深度③HV550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】


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【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+1.88×3N23CO+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


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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①0.4②0.8③1.2④1.6mm。

  • (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】


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【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。


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【補充說明】

  • 合金元素提升硬化能效果MnMoCrNi

  • 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。


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【熱處理91年考題】

  • (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①3秒②5秒③10秒④20秒。

  • (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】

  • (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。


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【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)


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【熱處理91年考題】

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

  • (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。

  • (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。


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【補充說明】

  • 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)


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【補充說明】


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【補充說明】


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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①4號②5號③6號④7號。n=2N-1

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (2)硬銲(brazing)與軟銲(soldering)之溫度分界點為約①300℃②400℃③500℃④600℃

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (4)銅鋁合金(又稱鋁青銅)其含鋁量必須大於①2%②4%③6%④9%以上方可實施熱處理來強化其性質。

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (3)CA(k)型熱電偶(+)側素線之成份為①Fe②Cu③Ni-Cr④Pt。【PR為Pt-Rh合金】

  • (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)。

  • (3)麻田散體之結晶構造為①BCC②FCC③BCT④HCP。


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (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①0.3%②0.4%③0.5%④0.6%。

  • (3)鑄鐵之共晶溫度發生約在①727℃②912℃③1154℃④149℃。

  • (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。

  • (2)用於電爐之碳化矽(SiC)發熱體的最高使用溫度為①1100℃②1500℃③2000℃④2500℃。【Ni-Cr發熱體的溫度約1200℃】


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【熱處理91年考題】

  • (2)勃氏硬度在①HB300②HB450③HB600④HB700以上時必須使用超硬合金壓痕器。【HB450~HB500】

  • (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。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (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。

  • (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①42.9%②59.6%③67.31%④70.51%。

  • (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。


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【熱處理91年考題】

  • (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①a-b-c②b-c-a③a-c-b.④c-a-b。

  • (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。

  • (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。


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【補充說明】

表2-3淬火液的冷卻能H值


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【熱處理91年考題】

  • (1)110V(伏特)100W電燈20盞每天點10小時,30天耗電是為①600瓩時②660瓩時③6600瓩時④600000瓩時。

  • (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。


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【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


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