中油僱員招考
102年
機械常識、機械力學
第 36 題
碳化鎢中為增加其結合力常加入：
- A Cd
- B Co
- C Cu
- D Cr
思路引導 VIP
請試著思考：在製造切削工具時，如果一個材料本身硬如陶瓷但非常清脆，我們需要添加另一種熔點較低、且能像「膠水」一樣滲透進硬顆粒縫隙的金屬，這種金屬在微觀結構中應該具備什麼樣的物理特性（例如韌性或延展性）才能讓工具在受力時不至於斷裂？
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恭喜你準確地選出了正確答案！這顯示你對**超硬合金（Cemented Carbide）**的材料組成有著紮實的基礎。碳化鎢（$WC$）本身雖然具備極高的硬度與耐磨性，但其韌性較低，若單獨使用容易碎裂。因此在粉末冶金的製程中，我們必須加入一種「結合劑」來扮演黏著劑的角色，透過液相燒結將硬質顆粒包覆並緊密結合，而 鈷 ($Co$) 正是因為對碳化鎢具有極佳的潤濕性與固溶強化效果，成為了最經典且效果最好的金屬結合劑。
超硬合金的結構特性
這類題目在機械常識中屬於基礎且關鍵的知識點。從專業角度來看，這題的鑑別度在於區分「合金元素」與「結合劑」的差異。選項中的鉻（$Cr$）雖常被添加以抑制晶粒長大，但真正提供材料韌性與結合強度的核心仍是鈷。掌握了「硬質相（碳化鎢）提供硬度、結合相（鈷）提供韌性」這個核心觀念，就能在面對各類複合材料題目時游刃有餘。
碳化鎢結合劑
💡 碳化鎢硬質合金常加入鈷(Co)作為結合金屬以增加韌性。
| 比較維度 | 碳化鎢 (WC) | VS | 鈷 (Co) |
|---|---|---|---|
| 結構角色 | 硬質顆粒相 | — | 結合(膠合)相 |
| 主要特性 | 極高硬度、耐磨 | — | 具延展性、高韌性 |
| 對性能貢獻 | 提供切削與抗壓能力 | — | 吸收衝擊、防止破裂 |
💬硬質合金是結合「極硬相」與「韌性金屬」的複合材料。
