第 一 題

這題考察的是機械材料的微觀結構基礎。首先，必須準確點出金屬最常見的三大晶格結構（BCC, FCC, HCP），並描述其原子排列特性與配位數。接著，對於塑膠材料，切入點應放在「高分子鏈」而非晶格，討論非晶質（Amorphous）與半結晶（Semi-crystalline）的差異，以及線型、支鏈、架橋等結構對宏觀性質的影響。比較時要強調「規則排列」與「長鏈糾結」的根本區別。

本題重點在於「熱軋」定義中的關鍵點：再結晶溫度以上。論述製程時，應描述鑄錠或扁鋼胚經過加熱爐後，通過旋轉輥輪擠壓減薄的過程。針對性質特點，考生應由「微觀組織（晶粒細化）」、「機械性質（韌性提升）」與「表面質量（氧化皮膜）」三個維度來發揮。繪圖部分必須畫出輥輪、胚料、以及晶粒由粗大經變形再到重新結晶細化的動態變化過程。

面對冷作加工後求強度的題型，首先應將「冷作量（%CW）」轉換為「實際塑性應變（ε）」，前提為塑性變形體積不變定律。接著，利用應變硬化（Strain Hardening）原理，理解冷作後的新降伏強度即等於該應變下的流動應力，直接代入題目給定的實際應力-應變關係式（Hollomon方程式）求解即可。

考生看到這題應先聯想「冷作加工率（%CW）」與「真實應變（ε）」的關係。最大冷作加工率取決於材料發生斷裂前的極限變形能力，因此直接將題目所給的「破壞應變（εf=1.05）」代入截面積縮減率與真實應變的轉換公式中計算即可，題目給予的其他應力與參數多為題組中其他小題之干擾項。