Q7.
含碳量0.25%的碳鋼先加熱至沃斯田鐵狀態，再緩慢冷卻至室溫，會獲得何種組織
機工類共同科目 · 丙級 · Q7
難易度分析
3 / 5
此題考查鋼鐵相圖中不同含碳量鋼材在平衡冷卻過程中的組織轉變。解題關鍵在於辨識鋼材屬於亞共析鋼、共析鋼或過共析鋼，並區分平衡冷卻與非平衡冷卻（如恆溫變態）所產生的組織差異。
正確答案：④肥粒鐵＋波來鐵
④ 肥粒鐵＋波來鐵:含碳量 0.25% 屬於亞共析鋼。加熱至沃斯田鐵化溫度後緩慢冷卻時，當溫度降至 A3 線以下會先析出初析肥粒鐵；降至共析溫度（約 727°C）時，殘留沃斯田鐵發生共析反應生成波來鐵，最終組織為肥粒鐵＋波來鐵。
錯誤選項解析
- ① 波來鐵:波來鐵（Pearlite）僅在共析鋼（含碳量約 0.77%）緩慢冷卻時才會形成單一組織。0.25% 碳鋼屬於亞共析鋼，冷卻過程中會先析出肥粒鐵，剩餘沃斯田鐵才變態為波來鐵，因此不會只得到純波來鐵。
- ② 波來鐵＋雪明碳鐵:波來鐵＋雪明碳鐵是過共析鋼（含碳量大於 0.77%）緩慢冷卻後的典型組織。過共析鋼在冷卻時會沿沃斯田鐵晶界析出雪明碳鐵（Fe₃C），而 0.25% 碳鋼含碳量遠低於共析點，不會析出雪明碳鐵。
- ③ 變韌鐵:變韌鐵（Bainite）是沃斯田鐵在恆溫變態（介於波來鐵與麻田散鐵變態溫度之間，約 250~550°C）下形成的組織，需透過恆溫熱處理獲得。緩慢冷卻屬於平衡冷卻，無法產生變韌鐵。
Learning Tip
"本題核心考點為鐵碳平衡相圖與亞共析鋼冷卻變態。含碳量小於 0.77% 為亞共析鋼（肥粒鐵＋波來鐵），等於 0.77% 為共析鋼（純波來鐵），大於 0.77% 為過共析鋼（波來鐵＋雪明碳鐵）。常考陷阱在於混淆冷卻速度對組織的影響：緩慢冷卻得平衡組織（肥粒鐵＋波來鐵），快速冷卻（淬火）則得麻田散鐵，恆溫保持才得變韌鐵。"
學員答題分佈
①波來鐵0%
②波來鐵＋雪明碳鐵0%
③變韌鐵0%
④肥粒鐵＋波來鐵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！