機械工程 101 年工程材料考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/mechanical-engineering/101-%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E6%9D%90%E6%96%99

第 1 題
請列出：
㈠金屬合金析出強化之熱處理製程。（3 分）
㈡具有析出強化之合金所需具備之特性。（4 分）
㈢下圖是鈦金屬在常溫拉力試驗中，三個不同應變量（2%、4%、8%）下的變形應力與
晶粒直徑d 的關係，請說明圖中鈦金屬之『強化機制』。（6 分）
㈣是什麼原因造成碳鋼之麻田散鐵（Martensite）又硬且脆？如何降低其脆性？（6 分）

第 2 題
對於Fe-0.8 wt% C 共析鋼而言：
㈠波來鐵（Pearlite）、麻田散鐵（Martensite）、球形Fe3C（spheroiditic Fe3C）三種微結構
中，那一種結構最安定？那一種結構最不安定？請說明其原因。（6 分）
㈡在600℃下，可以由波來鐵相變化成球形Fe3C，或由麻田散鐵相變化成球形Fe3C，那一種
比較容易進行？為什麼？（6 分）

第 3 題
AISI-304（Fe-19Cr-8Ni-0.08C）不鏽鋼是屬於沃斯田鐵型（Austenitic）不鏽鋼：
㈠為什麼不鏽鋼不會生鏽？（2 分）
㈡AISI-304 不鏽鋼焊接後，極易在鄰近焊道處發生沿晶腐蝕的現象，說明其原因。如何
加以防治？（10 分）

第 4 題
下列晶體受到塑性變形（plastic deformation），請列出其滑動系統（slip systems）：
㈠面心立方單晶（FCC single crystal）。（3 分）
㈡體心立方單晶（BCC single crystal）。（3 分）
㈢六方最密推積單晶（HCP single crystal）。（3 分）
㈣鋁為一面心立方（FCC）晶體，其晶格參數（Lattice parameter）是3.2 × 10-10m，寫出其
完整差排（Perfect dislocation）之布格向量（Bugers vector）之方向與大小。（6 分）
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考 試 別： 專利商標審查人員
類 科 組： 機械工程

第 5 題
依據Cu-Ag 相圖（如下圖所示）：
㈠對於共晶組成CE（71.9 wt% Ag - 28.1 wt% Cu），在稍低於共晶溫度下（如778℃），
計算α相與β相的重量百分比。（4 分）
㈡依據圖中之4 種組成，分別繪製其理想的冷卻曲線（即溫度vs 時間之曲線）。（8 分）
㈢圖中之成份(2)（組成約為Cu - 7 wt% Ag）由液相凝固時，其鑄造晶粒會發生核心結構
（coring）的微偏析(microsegregation)，請解釋其原因，並略述其形貌。如何消除或減
少晶粒的微偏析？（6 分）
(1)
(2)
(3)
(4)

六、固溶體（solid solution）合金是由溶質（solute）原子與溶劑（solvent）原子所組成：
㈠固溶體合金可以分為那幾類？那一類固溶體合金之溶質原子與溶劑原子有可能完全互
溶？（6 分）
㈡固溶體合金之溶質原子與溶劑原子要完全互溶，需要具備那些條件？（6 分）
七、由下列資料繪製金屬A 和B 在600℃～1000℃之間的假想相圖，相圖內請註明各區域之相
的名稱。（12 分）
•金屬A之熔點是900℃、金屬B之熔點是850℃。
•在所有溫度範圍內，A 在B 中的固溶度（Solubility）可忽略。
•在600℃與750℃下，B 在A 中的固溶度分別是10 wt% B 與20 wt% B。
•兩個共晶（eutectic）點位於（750℃, 40 wt% B - 60 wt% A）與（700℃, 75 wt% B - 25 wt% A）。
•壹個共軛（congruent）熔點位於（800℃, 50 wt% B - 50 wt% A）。
•壹個金屬間化合物（intermetallic compound）AB 之組成是（50 wt% B - 50 wt% A）。
(2) （組成約為Cu - 7 wt% Ag）由液相凝固時，其鑄造晶粒會發生核心結構
（coring）的微偏析(microsegregation)，請解釋其原因，並略述其形貌。如何消除或減
少晶粒的微偏析？（6 分）（6 分）
(1) (2)
(3) (4)

六、固溶體（solid solution）合金是由溶質（solute）原子與溶劑（solvent）原子所組成：
㈠固溶體合金可以分為那幾類？那一類固溶體合金之溶質原子與溶劑原子有可能完全互
溶？（6 分）
㈡固溶體合金之溶質原子與溶劑原子要完全互溶，需要具備那些條件？（6 分）
七、由下列資料繪製金屬A 和B 在600℃～1000℃之間的假想相圖，相圖內請註明各區域之相
的名稱。（12 分）
•金屬A之熔點是900℃、金屬B之熔點是850℃。
•在所有溫度範圍內，A 在B 中的固溶度（Solubility）可忽略。
•在600℃與750℃下，B 在A 中的固溶度分別是10 wt% B 與20 wt% B。
•兩個共晶（eutectic）點位於（750℃, 40 wt% B - 60 wt% A）與（700℃, 75 wt% B - 25 wt% A）。
•壹個共軛（congruent）熔點位於（800℃, 50 wt% B - 50 wt% A）。
•壹個金屬間化合物（intermetallic compound）AB 之組成是（50 wt% B - 50 wt% A）。（6 分）

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。