專技高考-牙醫師(一)牙醫學(二)(包括口腔病理學、牙科材料學、口腔微生物學、牙科藥理學等科目及其臨床相關知識)109 年第 36 題單選題
下列何項不是金屬材料強化(strengthening)的方法之一?
A固溶強化(solid solution strengthening)
B析出硬化(precipitation hardening)
C應變(或加工)硬化(strain or work hardening)
D晶粒粗化(grain coarsening)正確答案
D正確答案
金屬強化機制重點在「阻礙差排移動」,晶粒越細越強(Hall-Petch),晶粒粗化反而變軟,故D不是強化法。
為什麼答案是 D
晶粒粗化使晶界減少,差排更易移動,依Hall-Petch關係強度隨晶粒變大而「下降」。真正的強化是晶粒「細化」(grain refinement),故晶粒粗化不是強化方法,為本題答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 金屬強化機制重點在「阻礙差排移動」,晶粒越細越強(Hall-Petch),晶粒粗化反而變軟,故D不是強化法。
記Hall-Petch:晶粒越「細」越強。粗化=晶粒變大=變軟,直接刪D。
逐選項分析
A✕
固溶強化:溶質原子溶入基地金屬,造成晶格畸變,阻礙差排(dislocation)移動而提升強度,是金屬合金常見的強化機制,敘述正確。
B✕
析出硬化(時效硬化):藉由熱處理使第二相微細析出物均勻分布於基地,有效阻擋差排移動,是貴金屬鑄造合金與部分牙科合金的重要強化方式,敘述正確。
C✕
應變(加工)硬化:冷加工使差排密度大增、彼此糾結阻礙移動,金屬越加工越硬越強。如冷作不鏽鋼線材即靠此機制提升強度,敘述正確。
D✓ 正確
晶粒粗化使晶界減少,差排更易移動,依Hall-Petch關係強度隨晶粒變大而「下降」。真正的強化是晶粒「細化」(grain refinement),故晶粒粗化不是強化方法,為本題答案。
金屬四大強化機制 vs 反例
| 機制 | 原理 | 對差排作用 | 強化? |
|---|
| 固溶強化 | 溶質造成晶格畸變 | 阻礙 | ✅ |
| 析出硬化 | 第二相微細析出 | 阻礙 | ✅ |
| 加工硬化 | 差排密度增加糾結 | 阻礙 | ✅ |
| 晶粒細化 | 晶界增多 | 阻礙 | ✅ |
| 晶粒粗化 | 晶界減少 | 易移動 | ❌變軟 |
本題陷阱在於把「晶粒細化」偷換成「晶粒粗化」。金屬強化的四大機制都靠阻礙差排移動,正確的是晶粒「細化」;粗化方向相反會使材料變軟。考生若只記「晶粒與強度有關」而沒記方向,極易誤判。
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