機械工程 102 年機械製造學考古題

經冷加工後之金屬合金材料，在後續之退火處理時，合金之顯微組織及機械性質會 發生那些變化？（20 分）

試說明： 為什麼碳可以有效提升鋼鐵的強度？（10 分） 熱處理造成的脫碳對鋼鐵的機械性質有那些影響。（10 分）

試畫一張共析鋼的恆溫變態曲線示意圖（Time-Temperature-Transformation diagram）， 並說明為什麼共析鋼從沃斯田鐵連續冷卻相變態到常溫時，無法獲得變韌鐵的組織。 （20 分）

在半固態金屬成型（鑄造）製程（semi-solid metal forming or casting process）中， 何謂金屬或合金之觸變性行為（thixotropic behavior）？（8 分） 試說明半固態金屬成型法與擠壓鑄造（squeeze casting）在製程上之差異。（12 分）

造成切削刀具破損的因素有那些？當發生刀口積屑（built-up edge, BUE）時，對於 工件切削有何影響？並說明消除刀口積屑的方法。（20 分）

試述： 評估材料切削性（machinability）須考慮的因素。（10 分） 為什麼鋼鐵中的硫可以提升其切削性？（10 分）

有關切削加工，試解釋何謂刀口積屑（built-up edge）？並列舉防止刀口積屑產生的 方法。（20 分）

敘述點焊（spot welding）電阻焊接法之原理及焊接裝置，並說明控制焊接能（熱） 量之兩個主要參數。（10 分） 列舉二種根據點焊（spot welding）之原理所衍生的電阻焊接形式。（10 分）

試比較直接擠製（direct extrusion）、間接擠製（indirect extrusion）及靜壓擠製 （hydrostatic extrusion）等三種擠製方法之製造程序差異（可以圖示說明）。 （20 分）

選擇製作砂模所用的砂與所需材料，須考慮那些因素？（15 分）

相較於金屬熱鍛造加工和冷鍛造加工，溫間鍛造加工製程（warm forging process） 有那些優點？（15 分）

對於脆性材料而言，較適合採用直接擠製（direct or forward extrusion）或液靜壓 擠製（hydrostatic extrusion）？試說明理由。（8 分） 擠製產品之主要缺陷有那些？試舉出三種並說明其發生原因。（12 分）

壓鑄法（die casting）可分為熱室法（hot chamber）及冷室法（cold chamber），試 說明上述二種方法在設備裝置、擠射壓力及適用合金種類等方面之差異（可以圖示 說明）。（20 分）

滾軋製程常用來製造金屬薄板，試問我們可以藉由雙軸引伸（biaxial stretching） 一片較厚金屬板件來製造金屬薄板嗎？為什麼？（15 分）

試比較離心鑄造法製造的鑄件，其外表面和內表面在微結構與性質上的差異。（15 分）

試說明切削刀具破壞（tool failure）之形式。（10 分） 欲增加刀具之表面硬度及提升刀具之壽命，可在刀具表面被覆TiC 或TiN，試說 明表面被覆之方法（舉一例說明）。（10 分）

試比較氣體鎢電極電弧焊接法（gas tungsten-arc welding, TIG）與電漿電弧焊接法 （plasma-arc welding, PAW）在焊接裝置及焊接特性上之差異（可以圖示說明）。 （20 分）

試列舉並說明影響銲件品質的銲道缺陷與因素。（15 分） 六、石墨是放電加工常用的電極材料。試問石墨適合當作線切割放電加工（wire electrical-discharge machining）的線材電極嗎？為什麼？（15 分）

有關遮蔽金屬電弧銲（shielded metal arc welding）使用的塗層金屬電極，請說明為 什麼銲接作業前，通常先對塗層金屬電極進行烘烤處理？為什麼塗層金屬電極的長 度有一定的限制？（15 分） 六、試述金屬粉末射出成型（metal powder injection molding）的製造流程。另外，相較 於傳統粉末冶金製程，金屬粉末射出成型有那些優點？（15 分）

試回答下列名詞或製程：（每小題5 分，共20 分） 數值控制（numerical control, NC） 電鑄（electroforming） 砂模鑄造上所使用之冷激塊（chill） 擴散接合（diffusion bonding）