機械工程 101 年工程材料考古題

請列出： 金屬合金析出強化之熱處理製程。（3 分） 具有析出強化之合金所需具備之特性。（4 分） 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） 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）

對於Fe-0.8 wt% C 共析鋼而言： 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） 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）

AISI-304（Fe-19Cr-8Ni-0.08C）不鏽鋼是屬於沃斯田鐵型（Austenitic）不鏽鋼： 為什麼不鏽鋼不會生鏽？（2 分） AISI-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）

下列晶體受到塑性變形（plastic deformation），請列出其滑動系統（slip systems）： 面心立方單晶（FCC single crystal）。（3 分） 體心立方單晶（BCC single crystal）。（3 分） 六方最密推積單晶（HCP single crystal）。（3 分） 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） 101年公務人員特種考試外交領事人員外交行政人員考試、101年 公務人員特種考試國際經濟商務人員考試、101年公務人員特種考 試法務部調查局調查人員考試、101年公務人員特種考試國家安全 局國家安全情報人員考試、101年公務人員特種考試民航人員考 試、101年公務人員特種考試經濟部專利商標審查人員考試試題 代號： 考 試 別： 專利商標審查人員 類 科 組： 機械工程 全一張 （背面） 80170

依據Cu-Ag 相圖（如下圖所示）： 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） 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） 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： 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） 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）。