Q60.
灰口鑄鐵具有良好的導熱性能，但其熱傳導性會隨金相組織型態而變化，下列何種情況會使灰口鑄鐵的導熱性下降？
鑄造 · 甲級 · 鑄件材料與選用 · Q60
難易度分析
4 / 5
本題測試考生對於顯微組織如何影響材料物理性質的判讀能力。題目需要針對各項組織特徵對導熱路徑的影響進行逐一評估，若對晶格畸變造成的聲子散射效應或金屬間化合物的本質缺乏精確區分，容易在選項判斷上產生混淆。此題要求精準掌握鑄鐵內部各相的熱學特性，綜合多項性質對導熱性的整體影響，具備一定的考點深度與辨析門檻。
正確答案 (複選)：②, ③, ④
- ② 波來鐵增加:波來鐵為肥粒鐵與雪明碳鐵的層狀混合物，其中的雪明碳鐵層會阻礙晶格熱振動傳遞，使熱傳導率較純肥粒鐵為低，因此波來鐵增加會導致導熱性下降。
- ③ 肥粒鐵中固溶Si 量增加:矽(Si)溶入肥粒鐵晶格中會造成晶格畸變，增加聲子散射效應，阻礙熱能傳遞，故固溶Si量增加會降低鑄鐵的熱傳導性能。
- ④ 雪明碳鐵量增加:雪明碳鐵(Fe₃C)為硬脆的金屬間化合物，其熱傳導係數遠低於肥粒鐵，雪明碳鐵量增加會顯著阻礙熱流路徑，使整體導熱性惡化。
錯誤選項解析
- ① 石墨量增加:石墨本身具有優良的熱傳導性能，灰口鑄鐵中石墨量增加會提供更多導熱路徑，反而會提升整體導熱性，而非下降。
Learning Tip
"本題核心考點為鑄鐵顯微組織與熱傳導性的關係。切記：石墨是灰口鑄鐵導熱的優良通道，石墨片越粗大、數量越多，導熱性越好；反之，波來鐵、雪明碳鐵等硬相組織增加會降低導熱性。實務上灰口鑄鐵常用於需要良好散熱的機件（如引擎缸體、煞車鼓），選材時需控制冷卻速度與化學成分以獲得適當的肥粒鐵基地比例，避免過多波來鐵或雪明碳鐵影響散熱效能。"
學員答題分佈
①石墨量增加0%
②波來鐵增加67%
③肥粒鐵中固溶Si 量增加67%
④雪明碳鐵量增加33%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！