第 一 題

「降伏強度（Yield Strength）」為衡量材料抵抗塑性變形能力的重要指標，其說明與測試方法如下： 一、 意義

1. 物理定義：指材料受力時，開始產生明顯「塑性變形（Plastic Deformation）」的應力值。在應力-應變圖（Stress-Strain Curve）上，為彈性變形區進入塑性變形區的臨界交界點。

【破題】楊氏係數（Young's modulus）為衡量金屬材料「剛性（Stiffness）」之核心指標。 【論述】 一、意義說明

【破題】 最大拉伸強度（Ultimate Tensile Strength, 簡稱 UTS）為材料在單軸拉伸負荷下，所能承受之最大工程應力。 【論述】

【破題】 斷裂韌性（Fracture Toughness）係指金屬材料在內部已存在微小裂紋或瑕疵的條件下，抵抗該裂紋發生不穩定擴展而導致斷裂的能力。 【論述】

「表面硬度（Surface Hardness）」指金屬材料表面抵抗局部塑性變形（Plastic deformation）、壓痕（Indentation）或刮擦等外力破壞的物理能力。 其工程意義與特徵包含：(1) 反映材料的耐磨性（Wear resistance），硬度越高通常越耐磨；(2) 巨觀上，硬度值與材料的抗拉強度（Tensile strength）常成正相關，可做為現場非破壞性評估強度的快速指標。 常見的相關測試方法為「洛氏硬度試驗（Rockwell Hardness Test）」：使用鑽石圓錐或硬化鋼球作為壓頭（Indenter），依序施加預負荷（Minor load）與主負荷（Major load），藉由精密儀器量測表面「壓痕深度的差值」來直接換算並讀取硬度值。針對表面硬化處理（如滲碳、氮化層）的工件，實務應用上常採用負荷較小的「表面洛氏硬度試驗（Superficial Rockwell Test）」或「維氏硬度試驗（Vickers Hardness Test）」以避免壓穿硬化層。