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高考申論題 109年 [機械工程] 機械製造學(包括機械材料)

第 一 題

一、請詳述傳統車用鋼材中極低碳氮(interstitial-free, IF)鋼與烘烤可硬化(bake hardenable, BH)鋼的特性與應用原理。(15分)
📝 此題為申論題

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本題屬於機械材料與汽車製造交集的範疇。分析時應從「微觀結構」影響「巨觀性質」的角度切入。首先,識別「Interstitial-free」代表去除間隙原子(碳、氮),這直接關聯到延展性與成形性。其次,對於「Bake hardenable」,重點在於加熱後的「時效硬化」現象。論述應包含:1. 微觀元素控制(如何達成低碳氮);2. 力學性能(降伏強度、延展性、應變硬化);3. 汽車製程應用(成形 vs. 烤漆加熱)。時間分配建議在15-20分鐘,重點應放在兩者在汽車「深衝成形」與「碰撞安全強度」之間的權衡(Trade-off)。

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【考點分析】 本題考查車用薄鋼板的微觀組織控制與力學性能轉變。重點在於固溶強化、間隙原子對位錯運動的阻礙作用,以及時效硬化機制。 【理論/法規依據】

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