Kas ir metalurģija?

Pierādījumi par šo zinātni un amatniecību ir aptuveni 6,500 gadu senā pagātnē. Varš, alva, sudrabs un meteoriskais dzelzs, ko ēģiptieši izmantoja ieroču izgatavošanai, dažādās senās kultūrās tika pakļauti metālapstrādes procesam. Pirmās liecības par standarta metalurģijas tehnoloģiju parādījās bronzas laikmetā, kas aizsākās ap 3,500. gadu pirms mūsu ēras, kad atklājās, ka karsējot un apvienojot varu un alvu, var izveidot bronzas sakausējumu. Dzelzs laikmets sākās ap 1,200. gadu pirms mūsu ēras, kad hetiti atklāja, kā no rūdas iegūt dzelzi un apstrādāt to, lai veicinātu savus kultūras mērķus. Georgs Agrikola, kurš tiek uzskatīts par metalurģijas, detalizētu rūdas ieguves un metālu ieguves procedūru, kā arī citu zinātnes aspektu tēvu, savā 16. gadsimta grāmatā De re metallica.

Mūsdienu metalurģija ir sadalīta divos apakštipos. Procesu metalurģija attiecas uz soļiem, kas saistīti ar metālu ražošanu vairumā gadījumu no sulfīdiem vai oksīdiem un pēc tam to attīrīšanu reducētā veidā, izmantojot elektrolīzi vai selektīvu piemaisījumu oksidēšanu. Fizikālā metalurģija pēta metālu struktūru, pamatojoties uz to sastāvu un apstrādi, un to, kā šī struktūra ir saistīta ar to īpašībām. Tas attiecas arī uz zinātniskajiem principiem un inženiertehniskajiem lietojumiem, ko izmanto metālu ražošanā un apstrādē, un to, kā metāla izstrādājumi iztur to rūpniecisko lietojumu.

Metalurģijas inženieri izmanto dažādu veidu metālu testēšanu. Tādā veidā viņi var izdarīt kvantitatīvus pieņēmumus par metāla stiprumu. Šie testi ir paredzēti, lai noteiktu tādas īpašības kā metāla cietība, triecienizturība un stiepes izturība.

Kopumā elementārie metāli to tīrā dabiskajā formā ir pārāk mīksti rūpnieciskai lietošanai. Tāpēc metalurģijas zinātnē ir tendence koncentrēties uz sakausējumu ražošanu, kuros metāli tiek kombinēti kopā vai ar nemetāliem. Tērauds un čuguns ir dzelzs-oglekļa sakausējumu piemēri. Alumīnijs, varš, dzelzs, magnijs un cinks ir visbiežāk izmantotie metāli, parasti to sakausējumu formās.