高考申論題
109年
[材料工程] 材料科學與工程
第 一 題
📖 題組：
鑄鐵（cast iron）是指鐵碳的合金，一般而言其含碳量大約在2%以上。（每小題10分，共20分）
鑄鐵（cast iron）是指鐵碳的合金，一般而言其含碳量大約在2%以上。（每小題10分，共20分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請列舉4種不同之鑄鐵。
思路引導 VIP
看到鑄鐵分類題，應直覺聯想到其分類依據是「碳在微觀組織中的存在形態」（化合態的雪明碳鐵或游離態的石墨）。答題時除了列出四種鑄鐵名稱外，務必結合物理冶金觀念，說明其微觀石墨形狀（片狀、球狀、團絮狀）如何影響巨觀的力學性質（如應力集中導致脆性，或球化提升韌性），方能取得高分。
小題 (二)
下列a、b為兩種不同鑄鐵之掃描式電子顯微鏡（SEM）影像，請說明其分別為何種鑄鐵，以及判斷之依據。
思路引導 VIP
看到鑄鐵微觀組織，應立即聯想「碳（石墨）的析出形態」是決定鑄鐵種類及機械性質的核心關鍵。觀察影像特徵：若石墨呈「球狀」或斷面留下球形孔洞，為球墨鑄鐵；若呈交錯的「片狀」立體結構，則為灰鑄鐵，答題時需進一步結合「應力集中效應」與「基體割裂」等微觀力學機制來支持判斷依據。