เนื้อหาวิชา : 1 : Metals
1. แร่ Bauxite ที่เป็นวัตถุดิบในการถลุงอะลูมิเนียม มีสารประกอบใดเป็นสารประกอบหลัก
1 : Bayer
2 : Al₂O₃
3 : Al₂(SO₄)₃
4 : Na₃AlF₆
เฉลย: 2 : Al₂O₃
อธิบาย: แร่บอกไซต์เป็นแร่สำคัญที่ใช้ผลิตอะลูมิเนียม โดยมีอะลูมิเนียมออกไซด์ หรือ Al₂O₃ เป็นองค์ประกอบหลัก
Note: Bauxite = แร่อะลูมิเนียม, จำคู่กับ Al₂O₃
2. เหล็กหล่อ หมายถึง เหล็กที่มีปริมาณของธาตุคาร์บอนผสมอยู่ระหว่างค่าดังข้อใด
1 : 0.022 – 6.7 % โดยน้ำหนัก
2 : 1.2 – 6.7 % โดยน้ำหนัก
3 : 2.0 – 4.3 % โดยน้ำหนัก
4 : 2.0 – 6.7 % โดยน้ำหนัก
เฉลย: 4 : 2.0 – 6.7 % โดยน้ำหนัก
อธิบาย: เหล็กหล่อมีคาร์บอนสูงกว่าเหล็กกล้า โดยทั่วไปอยู่ประมาณ 2.0-6.7% โดยน้ำหนัก
Note: เหล็กหล่อ = C สูง เริ่มประมาณ 2-6%
3. เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง มีปริมาณของธาตุคาร์บอนผสมอยู่เป็นปริมาณเท่าใด
1 : 0.40 % โดยปริมาตร
2 : 0.40 % โดยน้ำหนัก
3 : 0.04 % โดยปริมาตร
4 : 0.04 % โดยน้ำหนัก
เฉลย: 2 : 0.40 % โดยน้ำหนัก
อธิบาย: ปริมาณคาร์บอนในเหล็กกล้ามักระบุเป็นเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางอยู่ราว 0.3-0.6% C
4. เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ มักนิยมนำมาใช้ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ในข้อใด
1 : ตัวถังรถยนต์
2 : ลูกสูบ
3 : มีดกลึง
4 : ดอกสว่าน
เฉลย: 1 : ตัวถังรถยนต์
อธิบาย: เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีความเหนียว ขึ้นรูปง่าย และเชื่อมได้ดี จึงเหมาะกับงานแผ่น เช่น ตัวถังรถยนต์
5. เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีค่าความแข็ง (Hardness) เป็นอย่างไร เทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนสูงภายใต้เงื่อนไขสภาวะการอบชุบเหมือนกัน
1 : น้อยกว่า
2 : มากกว่า
3 : เท่ากัน
4 : ไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นอย่างไร
เฉลย: 1 : น้อยกว่า
อธิบาย: เหล็กที่มีคาร์บอนสูงกว่าจะสามารถเพิ่มความแข็งหลังอบชุบได้มากกว่า ดังนั้นเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางจึงแข็งน้อยกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูง
Note: C มาก → แข็งมากขึ้นหลังอบชุบ
6. ข้อใดต่อไปนี้ไม่ใช่วัตถุประสงค์ของการเติมธาตุโครเมียม (Cr) ในเหล็กกล้าผสมสูง (High alloy steels)
1 : เพิ่มความแข็งแรง ลดการผุกร่อน
2 : เพิ่มความแข็ง
3 : เพิ่มความเหนียว ขึ้นรูปง่าย
4 : เพิ่มความสามารถในการต้านทานการคืบ (Creep)
เฉลย: 3 : เพิ่มความเหนียว ขึ้นรูปง่าย
อธิบาย: โครเมียมช่วยเพิ่มความแข็ง ความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน และทนความร้อน แต่ไม่ได้เติมเพื่อให้เหนียวและขึ้นรูปง่ายเป็นหลัก
Note: Cr = แข็ง + กันสนิม + ทนร้อน ไม่ใช่เน้นขึ้นรูปง่าย
7. ในกระบวนการผลิตเหล็กหล่อเหนียว (Nodular cast iron) ธาตุใดที่เติมลงไปเพื่อทำให้แกรไฟต์รวมตัวกันเป็นอนุภาคทรงกลม
1 : โครเมียม
2 : ซีเรียม
3 : คาร์บอน
4 : โคบอลต์
เฉลย: 2 : ซีเรียม
อธิบาย: เหล็กหล่อเหนียวต้องทำให้แกรไฟต์เป็นก้อนกลม โดยใช้ธาตุช่วยปรับรูปร่างแกรไฟต์ เช่น ซีเรียมหรือแมกนีเซียม
8. ทองเหลือง (Brass) คือโลหะผสมของธาตุหลักธาตุใด
1 : ทองแดง และเงิน
2 : ทองแดง และดีบุก
3 : ทองแดง และตะกั่ว
4 : ทองแดง และสังกะสี
เฉลย: 4 : ทองแดง และสังกะสี
อธิบาย: ทองเหลืองเป็นโลหะผสมระหว่างทองแดงกับสังกะสี
ส่วนทองแดงกับดีบุกคือ บรอนซ์
Note:
Cu + Zn = Brass
Cu + Sn = Bronze
9. โลหะผสมสูงกลุ่มซูเปอร์อัลลอย (Superalloys) เช่น Nickel-based superalloys มักนิยมนำไปใช้งานใดในปัจจุบัน
1 : ใบพัดในเครื่องกังหันก๊าซในเครื่องบินไอพ่น
2 : อุปกรณ์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์เช่น ฮาร์ดดิสค์
3 : ลูกสูบเครื่องยนต์
4 : มีดกลึง
เฉลย: 1 : ใบพัดในเครื่องกังหันก๊าซในเครื่องบินไอพ่น
อธิบาย: Nickel-based superalloys ทนความร้อนสูง ทนการคืบ และคงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง จึงใช้ในใบพัดกังหันก๊าซ
Note: Superalloy = งานร้อนจัด เช่น turbine blade
10. โลหะใดไม่ใช่โลหะทนไฟ (Refractory Metal)
1 : ทังสเตน
2 : โมลิบดินัม
3 : แทนทาลัม
4 : เยอรมันเนียม
เฉลย: 4 : เยอรมันเนียม
อธิบาย: โลหะทนไฟมีจุดหลอมเหลวสูงมาก เช่น ทังสเตน โมลิบดินัม และแทนทาลัม ส่วนเยอรมันเนียมไม่จัดเป็นโลหะทนไฟ
Note: Refractory metals จำตัวหลัก: W, Mo, Ta ส่วน Ge ไม่ใช่
พักก่อน…
ต่อไป ข้อ 11-20
11. โลหะใดจัดเป็นโลหะมีสกุล (Noble Metal)
1 : ทังสเตน
2 : แพลตินัม
3 : ซิลิกอน
4 : เยอรมันเนียม
เฉลย: 2 : แพลตินัม
อธิบาย: โลหะมีสกุลคือ โลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันได้ดี เช่น ทองคำ เงิน แพลตินัม
Note: Noble metal = โลหะมีค่า ทนกัดกร่อน เช่น Pt, Au, Ag
12. โลหะใดจัดเป็นโลหะหนัก
1 : แมกนีเซียม
2 : อะลูมิเนียม
3 : เบอริลเลียม
4 : โมลิบดินัม
เฉลย: 4 : โมลิบดินัม
อธิบาย: โมลิบดินัม มีความหนาแน่นสูงกว่าโลหะเบาอย่างแมกนีเซียม อะลูมิเนียม และเบอริลเลียม จึงจัดเป็นโลหะหนัก
Note: Mg, Al, Be = โลหะเบา ส่วน Mo = โลหะหนัก
13. โลหะใดที่ไม่ควรนำมาเป็นภาชนะบรรจุอาหาร
1 : อะลูมิเนียม
2 : ตะกั่ว
3 : ดีบุก
4 : เหล็กกล้าไร้สนิม
เฉลย: 2 : ตะกั่ว
อธิบาย: ตะกั่วเป็นโลหะมีพิษ หากปนเปื้อนในอาหารอาจสะสมในร่างกายและเป็นอันตรายต่อระบบประสาท
14. โลหะใดไม่เหมาะสมสำหรับนำมาทำเป็นกระทะเพื่อปรุงอาหาร
1 : อะลูมิเนียม
2 : เหล็กกล้าไร้สนิม
3 : ทองแดง
4 : แมกนีเซียม
เฉลย: 4 : แมกนีเซียม
อธิบาย: แมกนีเซียม ติดไฟได้ง่าย เมื่ออยู่ในรูปบางหรือได้รับความร้อนสูง จึงไม่เหมาะกับการทำกระทะ
15. พิวเตอร์ (Pewter) คือ โลหะผสมใด
1 : ดีบุกผสม
2 : ทองแดงผสม
3 : อะลูมิเนียมผสม
4 : ไทเทเนียมผสม
เฉลย: 1 : ดีบุกผสม
อธิบาย: พิวเตอร์เป็นโลหะผสมที่มีดีบุกเป็นองค์ประกอบหลัก มักผสมกับโลหะอื่นเพื่อเพิ่มความแข็งแรง
Note: Pewter = Tin alloy = ดีบุกผสม
16. โลหะใดที่นำมาใช้ทำเป็นชิ้นส่วนเครื่องบินน้อยที่สุด
1 : ไทเทเนียม
2 : อะลูมิเนียม
3 : สังกะสี
4 : นิกเกิล
เฉลย: 3 : สังกะสี
อธิบาย: อะลูมิเนียม ไทเทเนียม และนิกเกิลอัลลอยใช้ในงานอากาศยานมาก เพราะเบา แข็งแรง หรือทนร้อน ส่วนสังกะสีใช้เป็นชิ้นส่วนหลักของเครื่องบินน้อยกว่า
17. เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 18-8 หมายถึง เหล็กกล้าที่ผสมโลหะชนิดใดเป็นปริมาณสูงสุดสองชนิดแรก
1 : โครเมียม-นิเกิล
2 : ไทเทเนียม-นิเกิล
3 : โครเมียม-ซิลิกอน
4 : ไทเทเนียม-ซิลิกอน
เฉลย: 1 : โครเมียม-นิเกิล
อธิบาย: Stainless steel 18-8 หมายถึงมีโครเมียมประมาณ 18% และนิกเกิลประมาณ 8% เป็นธาตุผสมหลัก
18. ผลิตภัณฑ์ใดที่ไม่สามารถใช้อะลูมิเนียมเป็นส่วนผสมหลักได้
1 : วงล้อรถยนต์
2 : ตัวถังรถยนต์
3 : กระป๋องน้ำอัดลม
4 : ไส้หลอดไฟ
เฉลย: 4 : ไส้หลอดไฟ
อธิบาย: ไส้หลอดไฟต้องใช้วัสดุที่ทนอุณหภูมิสูงมาก เช่น ทังสเตน อะลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า จึงไม่เหมาะเป็นวัสดุหลัก
19. เหล็กชนิดใดต่อไปนี้สามารถกลึงเพื่อตกแต่งขึ้นรูปได้ง่ายที่สุด
1 : เหล็กกล้าชุบแข็ง
2 : เหล็กหล่อขาว
3 : เหล็กหล่อกราไฟต์กลม
4 : เหล็กกล้าไร้สนิมเฟร์ไรต์
เฉลย: 3 : เหล็กหล่อกราไฟต์กลม
อธิบาย: เหล็กหล่อกราไฟต์กลม มีแกรไฟต์เป็นเม็ดกลม ช่วยลดความเปราะ และทำให้กลึงขึ้นรูปได้ดีกว่าเหล็กหล่อขาวหรือเหล็กชุบแข็ง
Note: Graphite กลม → กลึงง่ายกว่าและเหนียวดีกว่า
20. เหล็กกล้าชนิดใดมีสภาพดึงยืดได้ (Ductility) มากที่สุด ภายใต้สภาวะการอบชุบที่เหมือนกัน
1 : เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
2 : เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง
3 : เหล็กกล้าคาร์บอนสูง
4 : เหล็กกล้าเครื่องมือ
เฉลย: 1 : เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ
อธิบาย: เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีคาร์บอนน้อย จึงมีความเหนียวและยืดตัวได้มากกว่าเหล็กที่มีคาร์บอนสูง
Note: C ต่ำ → ductility สูง, C สูง → แข็งแต่ยืดได้น้อย