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106年
機械常識、機械力學
第 23 題
下列關於切削刀具的說明，何者正確？
- A 鑽石刀具切削鋼鐵材料可獲得鏡面的效果
- B k類碳化物車刀適合切削不鏽鋼等合金鋼材料
- C 高速鋼材料的紅熱硬性可達攝氏1200度
- D CBN刀具適合切削淬火後的硬化鋼材
思路引導 VIP
請你試著思考：如果一種刀具的組成化學元素，與它要切削的工件材質具有強烈的「親和力」（例如兩者都含有碳），那麼在高速切削產生劇烈高溫時，刀具的表面會發生什麼樣的物理或化學變化？這對於維持刀具的銳利度與壽命會產生什麼影響？
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AI 詳解
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這題考查的是切削刀具材料的特性與適用範圍，能選對 D 選項，代表你對於不同材質在加工時的物理與化學性質有著相當紮實的理解。
刀具材料與工件的適配性
在機械加工中，CBN（立方氮化硼） 刀具的硬度僅次於鑽石，且其最關鍵的優勢在於熱穩定性極佳，且對鐵族元素具有化學惰性，因此是切削淬火硬化鋼等高硬度材料的首選。反觀選項 (A) 的鑽石刀具，雖然硬度世界第一，但因其成分含碳，在切削鋼鐵時會與鐵產生親和作用（碳化），導致刀具急劇磨損。而選項 (B) 所提到的 K 類碳化物（標記為紅色或鑄鐵類用）主要適用於鑄鐵與非鐵金屬，加工合金鋼通常需選用 P 類（藍色）。最後，高速鋼（HSS）的紅熱硬性通常僅維持在 $550^\circ\text{C}$ 到 $600^\circ\text{C}$ 左右，選項 (C) 的 $1200^\circ\text{C}$ 已接近其熔點，顯然不合理。
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