Q69.
滲氮用鋼最有效的合金元素為
熱處理 · 丙級 · 基本的熱處理方法 · Q69
難易度分析
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本題要求對不同合金元素在滲氮過程中的化學特性有清晰的記憶，需能辨識出能顯著提升表面硬度的氮化物形成元素，屬於材料性質與熱處理的基礎概念考題。
正確答案：③Al、Cr、Mo
③ Al、Cr、Mo:Al（鋁）是滲氮鋼中最有效的氮化物形成元素，生成極硬且穩定的 AlN（氮化鋁），為滲氮層高硬度的主要來源；Cr（鉻）形成 CrN 提升表面硬度與耐蝕性；Mo（鉬）形成 Mo₂N 並可抑制回火脆性，三者為典型滲氮鋼（如 SACM645）的核心合金設計。
錯誤選項解析
- ① Si、Mn、Ni:Si（矽）主要用於脫氧與提升強度，並非強烈的氮化物形成元素；Mn（錳）雖可形成氮化物但穩定性不足；Ni（鎳）屬於奧斯田鐵安定元素，幾乎不形成氮化物，主要用於提升韌性與淬透性，三者均非滲氮鋼的關鍵合金元素。
- ② Ni、Cr、W:Cr（鉻）為有效的氮化物形成元素（生成 CrN），可提升表面硬度；但 Ni（鎳）不形成穩定氮化物，W（鎢）雖屬碳化物形成元素，其氮化物穩定性與強化效果遠不及 Al 與 Mo，故此組合不適合滲氮處理。
- ④ Cr、W、V:Cr（鉻）為有效的氮化物形成元素；V（釩）雖可形成極穩定的 VN，但穩定性過高反而不利滲氮層控制；W（鎢）的氮化物強化效果有限，此組合缺乏滲氮最關鍵的 Al 元素，無法達到最佳滲氮效果。
Learning Tip
"滲氮處理的核心考點在於辨識氮化物形成元素。Al 為最強烈的氮化物形成元素，生成硬度極高的 AlN，是滲氮鋼（如 38CrMoAl / SACM645）的必備合金。常考陷阱：Ni 為非碳化物/氮化物形成元素，僅提升韌性；Cr、Mo、V 雖可形成氮化物，但效果不及 Al。實務上滲氮溫度約 500~570°C，處理後無需淬火即可獲得高硬度表面層。"
學員答題分佈
①Si、Mn、Ni0%
②Ni、Cr、W0%
③Al、Cr、Mo0%
④Cr、W、V0%
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！