Metalurgija je domenanauke o materijalima koja proučava fizička i hemijska ponašanja metalnihelemenata, njihovih međusobnih spojeva i mješavina, koje se nazivajulegurama.
Metalurgija obuhvata inauku itehnologiju metala; odnosno način na koji se nauka primenjuje na proizvodnju metala i inženjering metalnih komponenti koje se koriste u proizvodima za potrošače i za proizvođače. Metalurgija se razlikuje od zanata za obradu metala. Obrada metala se oslanja na metalurgiju na sličan način kao što semedicina oslanja na medicinsku nauku za tehnički napredak. Specijalista metalurgije poznat je kaometalurg.
Proizvodnja metala baziranih na željezu sačinjava 95% svjetske produkcije metala.[1]
Nauka o metalurgiji je dalje podijeljena u dvije široke kategorije: hemijska metalurgija i fizička metalurgija. Hemijska metalurgija se uglavnom bavi redukcijom i oksidacijom metala, te hemijskim performansama metala. Predmeti izučavanja hemijske metalurgije uključuju preradu minerala, ekstrakciju metala, termodinamiku, elektrohemiju i hemijsku degradaciju (korozija).[2] Nasuprot tome, fizička metalurgija se fokusira na mehanička svojstva metala, fizička svojstva metala i fizičke performanse metala. Teme koje se proučavaju u fizičkoj metalurgiji uključuju kristalografiju, karakterizaciju materijala, mehaničku metalurgiju, fazne transformacije i mehanizme kvara.[3]
Historijski gledano, metalurgija se pretežno fokusirala na proizvodnju metala. Proizvodnja metala počinje preradom ruda za ekstrakciju metala i uključuje mješavinu metala za pravljenje legura. Metalne legure često su mješavina najmanje dva različita metalna elementa. Međutim, nemetalni elementi se često dodaju legurama kako bi se postigla svojstva prikladna za primjenu. Proučavanje proizvodnje metala je podijeljeno na crnu metalurgiju (također poznatu kao crna metalurgija) i obojenu metalurgiju (također poznatu kao obojena metalurgija). Crna metalurgija uključuje procese i legure na bazi željeza, dok obojena metalurgija uključuje procese i legure na bazi drugih metala. Proizvodnja crnih metala čini 95% svjetske proizvodnje metala.[4]
Moderni metalurzi rade u novim i tradicionalnim područjima kao dio interdisciplinarnog tima zajedno sa naučnicima o materijalima i drugim inženjerima. Neka tradicionalna područja uključuju obradu minerala, proizvodnju metala, termičku obradu, analizu kvarova i spajanje metala (uključujući zavarivanj i lemljenje). Nove oblasti za metalurge uključuju nanotehnologiju, superprovodnike, kompozite, biomedicinske materijale, elektronske materijale (poluprovodnike) i površinsko inženjerstvo. Mnoge primjene, prakse i uređaji povezani ili uključeni u metalurgiju uspostavljeni su u staroj Kini, kao što su inovacije visoke peći, livenog gvožđa, hidrauličkih čekića i klipnih mjehova sa dvostrukim dejstvom.[5][6]
Čini se da je najraniji zabilježeni metal koji su ljudi koristilizlato, koje se može naći bez kopanja i "lokalno". Male količine prirodnog zlata pronađene su u španskim pećinama koje datiraju iz perioda kasnog paleolita, 40.000 pne.[7]Srebro,bakar,kalaj i meteorsko gvožđe se također mogu naći u prirodnom obliku, dozvoljavajući ograničenu količinu obrade metala u ranim kulturama.[8] Određeni metali, posebno kalaj, olovo, a na višoj temperaturi, bakar, mogu se dobiti iz njihovih ruda jednostavnim zagrijavanjem stijena u vatri ilivisokoj peći, proces poznat kao topljenje. Prvi dokazi o ovoj ekstraktivnoj metalurgiji, koji datiraju iz 5. i 6. milenijuma pre nove ere,[9] pronađeni su na arheološkim nalazištima uMajdanpeku,Jarmovcu i Pločniku, u današnjoj Srbiji.[10] Do danas, najraniji dokazi topljenja bakra pronađeni su na lokalitetu Belovode kod Pločnika.[11] Na ovom lokalitetu je proizvedena bakarna sjekira iz 5.500 godina prije nove ere, koja pripadavinčanskoj kulturi.[12]
Najranija upotrebaolova dokumentovana je iz kasnoneolitskih naseljaYarim Tepe iArpachiyah uIraku. Artefakti sugeriraju da je topljenje olova prethodilo topljenju bakra.[13]
Topljenje bakra je takođe dokumentovano na ovom lokalitetu u približno istom vremenskom periodu (ubrzo nakon 6.000 godina pne), iako se čini da upotreba olova prethodi topljenju bakra. Rana metalurgija je dokumentovana i na obližnjem lokalitetuTell Maghzaliyah, za koje se čini da je datirano čak i ranije, i potpuno mu nedostaje ta grnčarija. Balkan je bio mjesto velikih neolitskih kultura, uključujućiButmir, Vinču, Varnu, Karanovo, i Hamangia.
^Robert K.G. Temple (2007).The Genius of China: 3,000 Years of Science, Discovery, and Invention (3rd ed.). London:André Deutsch. str. 44–56.ISBN978-0233002026.
^Radivojević, Miljana; Rehren, Thilo; Pernicka, Ernst; Šljivar, Dušan; Brauns, Michael; Borić, Dušan (2010). "On the origins of extractive metallurgy: New evidence from Europe".Journal of Archaeological Science.37 (11): 2775.doi:10.1016/j.jas.2010.06.012.
![[icon]](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2fbs.wikipedia.org%2fwiki%2fDatoteka%3aWiki_letter_w_cropped.svg)
