高考申論題
114年
[技藝(選試陶瓷)] 工藝材料學
第 二 題
二、金屬工藝有「鑄造」與「鍛造」兩種成形技法。請比較說明這兩種技法的施作方法原理、材料的微觀結構、特性和優缺點等，並舉出以這兩種技法製作的器具或工藝品。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先抓住核心差異：「鑄造」是液態成形（利用熔融與相變），「鍛造」是固態成形（利用延展性與塑性變形）。作答時建議採用結構化條列或對照表，緊扣「加工原理→微觀晶粒變化→宏觀力學特性」的因果關係來展現材料科學素養，最後再輔以具體的工藝實例印證。
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【破題】 金屬成形技法中，「鑄造」屬於液態成形，仰賴金屬的低熔點與高流動性；「鍛造」則屬於固態成形，利用金屬的延展性與塑性變形。加工過程中的熱力學狀態差異，直接決定了材料微觀晶粒結構的演變，進而影響成品的宏觀物理特性與應用範疇。 【論述】
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鑄造與鍛造技法比較
💡 對比液態成形與固態塑性變形對金屬組織與性能的影響。
| 比較維度 | 鑄造 (Casting) | VS | 鍛造 (Forging) |
|---|---|---|---|
| 成形原理 | 液態金屬注入模具 | — | 固態金屬施壓變形 |
| 微觀組織 | 等軸晶、易有氣孔 | — | 晶粒細化、具流線 |
| 力學強度 | 組織較鬆散韌性低 | — | 緻密且強韌抗疲勞 |
| 造型能力 | 可作極複雜內腔 | — | 受限於簡約幾何 |
💬鑄造以造型多變見長，鍛造以材料強韌與耐用性取勝。
