第 一 題

本題探討澆注系統流體力學。為什麼要避免紊流？從紊流的特性（劇烈攪動、捲入空氣、流速不均且動能大）來思考其對鑄件和模具的負面影響。重點放在三個面向：金屬氧化、捲入氣體（氣孔）、沖刷模具（沖砂）。

鑄件冷卻收縮的三個階段對應著金屬降溫的三個溫度區間。依序為：全液態時的收縮、液轉固相變換時的收縮、全固態降至室溫的收縮。答題時需明確點出這三個階段的名詞，發生在哪個溫度範圍，以及工程上如何補償這些收縮（冒口 vs 縮尺）。

作答此題需先觀察圖示，辨識出金屬鑄造凝固時典型的「三層晶粒結構」。解題邏輯應由外（模壁）向內（中心），依序點出「激冷區」、「柱狀晶區」與「中心等軸晶區」的特徵，並運用材料凝固理論（如冷卻速率、過冷度、散熱方向性及成分過冷）來解釋其成因，以展現專業度爭取完整分數。