Q10.
碳鋼發生A1 變態時由γ→α+Fe 3C；其中γ為沃斯田體；α為肥粒體；此時α之固溶碳量約
熱處理 · 乙級 · 鋼鐵材料之組織與變態 · Q10
難易度分析
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此題考驗對於 Fe-Fe3C 相圖中各關鍵組成點與相變態過程的精確記憶。難點在於考生容易將共析點的含碳量、沃斯田體的最大固溶度以及肥粒體的最大固溶度混淆。由於選項提供的數值皆為相圖中的重要參數，若無法精確區分特定相在特定溫度下的物理性質，極易誤選其他關鍵數值。
正確答案：②0.0218％
② 0.0218％:0.0218％ 為 A1 變態溫度（約 727℃）時肥粒體（α）的最大固溶碳量，對應 Fe-Fe₃C 相圖中的 P 點。肥粒體為BCC 結構，晶格間隙小，故固溶度極低。
錯誤選項解析
- ① 0.77％:0.77％ 為共析鋼的含碳量，即發生 A1 變態時沃斯田體的初始碳濃度，而非肥粒體的固溶碳量。此數值對應 Fe-Fe₃C 相圖中的共析點 S 位置。
- ③ 4.30％:4.30％ 為 Fe-Fe₃C 相圖中的共晶點含碳量，發生於約 1147℃ 的萊德堡變態，與 A1 變態無關。此成分屬於鑄鐵範圍而非碳鋼。
- ④ 2.11％:2.11％ 為碳在沃斯田體（γ）中的最大固溶量（約 1147℃ 時的 E 點），也是鋼與鑄鐵的分界含碳量。肥粒體在 A1 溫度時遠低於此固溶度。
Learning Tip
"本題核心考點為 Fe-Fe₃C 平衡相圖中各關鍵點的碳濃度。考生常混淆 S 點（共析點 0.77％）、P 點（肥粒體最大固溶度 0.0218％） 與 E 點（沃斯田體最大固溶度 2.11％） 的意義。切記：A1 變態時，肥粒體因 BCC 晶格結構間隙僅 0.019nm，碳固溶度極低，大部分碳會排出形成雪明碳體（Fe₃C）。"
學員答題分佈
①0.77％0%
②0.0218％0%
③4.30％0%
④2.11％0%
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！