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Q79.

滲碳鋼經正常的滲碳淬火後,最高硬度不在表面處,其原因是表面含有較多量的

熱處理 · 乙級 · 鋼鐵材料之組織與變態 · Q79

難易度分析

3 / 5

此題要求分析滲碳淬火後硬度分布不均的結構性原因。難點在於理解表面高碳含量與相變溫度(Ms點)之間的交互作用,並判斷特定組織(軟相或硬相)對硬度分佈的影響。考生必須具備判斷不同金相組織在特定熱處理製程下生成可能性的能力,才能正確辨析硬度降低的根本物理機制。

正確答案:③殘留沃斯田體

③ 殘留沃斯田體:滲碳使表面碳含量升高,導致麻田散體變態起始溫度(Ms 點)下降,淬火後表面易保留大量殘留沃斯田體(軟相,硬度約 HV 200~300),致使表面硬度反而低於次表層之高碳麻田散體區。

錯誤選項解析

  • ① 肥粒體:肥粒體為軟質相(硬度約 HV 80~150),但滲碳鋼表面經滲碳後碳含量已大幅提高(可達 0.8~1.0%C),在正常淬火條件下不會形成肥粒體,故非此現象之原因。
  • ② 雪明碳體:雪明碳體為極硬相(硬度約 HV 800~1000),若表面含有較多雪明碳體反而會使硬度提升,與題述「最高硬度不在表面」之現象矛盾。
  • ④ 波來體:波來體為緩冷條件下之平衡組織,正常滲碳淬火屬快速冷卻製程,表面應形成麻田散體而非波來體,故此選項與實際熱處理工藝不符。
Learning Tip

"滲碳淬火後表面硬度分佈之核心考點在於殘留沃斯田體生成量與碳含量之關係。表面碳濃度過高會使 Ms 點降至室溫以下,導致淬火後殘留沃斯田體量增加而降低硬度,此現象稱為「軟皮現象」。實務上常透過深冷處理(Sub-zero treatment)或適當回火來減少殘留沃斯田體。考生易混淆「殘留沃斯田體」與「雪明碳體」對硬度之影響方向,須注意前者為軟相、後者為硬相。"

學員答題分佈

①肥粒體0%
②雪明碳體0%
③殘留沃斯田體0%
④波來體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!

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