Q33.
高分子淬火液之添加高分子於水中之目的為
熱處理 · 丙級 · 加熱及泠卻裝置的種類、構造 · Q33
難易度分析
3 / 5
本題要求考生區分淬火過程中不同溫度臨界點對冷卻速率的需求差異,且需判斷添加劑對特定階段冷卻行為的影響方向,具有一定的概念辨析度。
正確答案:③減緩水在Ms 點附近之冷卻速率
③ 減緩水在Ms 點附近之冷卻速率:高分子聚合物具有 逆溶性(Inverse Solubility),當工件表面溫度降至 Ms 點附近(約 300~400°C)時,高分子會析出並形成一層隔熱薄膜,有效 減緩冷卻速率,從而降低淬火應力、減少變形與防止淬火裂痕產生。此為高分子淬火液最核心的設計目的。
錯誤選項解析
- ① 提高水在Ps 點附近之冷卻速率:Ps 點(波來鐵變態起始溫度)位於較高溫區域(約 550°C 左右),此階段需要較快冷卻速率以避開 C 曲線鼻端,防止波來鐵或肥粒鐵析出。添加高分子的目的並非提高 Ps 點附近的冷卻速率,而是依靠水本身的特性即可達成此階段的快速冷卻。
- ② 提高水在Ms 點附近之冷卻速率:若在 Ms 點(麻田散鐵變態起始溫度,約 200~300°C)附近提高冷卻速率,會導致工件內部產生過大的 熱應力與組織應力,進而增加變形或淬火裂痕的風險。高分子淬火液的作用恰恰相反,是為了降低此階段的冷卻速率。
- ④ 使泡沫崩潰時間提前發生:高分子淬火液的作用機制與 泡沫崩潰時間 無直接關聯。泡沫階段(Vapor blanket stage)主要發生在高溫初期,高分子的添加是為了在低溫區形成聚合物薄膜來調節冷卻行為,而非控制泡沫崩潰的時機。此選項混淆了淬火冷卻曲線中不同階段的物理現象。
Learning Tip
"本題核心考點為 高分子淬火液的逆溶特性 與 C 曲線變態溫度區域的冷卻控制。高溫區(Ps 點附近)需快速冷卻以避開 C 曲線鼻端,低溫區(Ms 點附近)則需減緩冷卻以防止 淬火裂痕。常見陷阱是混淆 Ps 點與 Ms 點各自所需的冷卻速率方向,切記「高溫要快、低溫要慢」的淬火原則。"
學員答題分佈
①提高水在Ps 點附近之冷卻速率0%
②提高水在Ms 點附近之冷卻速率0%
③減緩水在Ms 點附近之冷卻速率0%
④使泡沫崩潰時間提前發生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!