La metalurgia es un dominio de la ciencia e ingeniería de materiales que estudia el comportamiento físico y químico de los elementos metálicos , sus compuestos intermetálicos y sus mezclas, que se conocen como aleaciones . La metalurgia abarca tanto la ciencia como la tecnología de los metales; es decir, la forma en que se aplica la ciencia a la producción de metales y la ingeniería de componentes metálicos utilizados en productos tanto para consumidores como para fabricantes. La metalurgia es distinta del oficio del trabajo de los metales . El trabajo de los metales se basa en la metalurgia de una manera similar a cómo la medicinase basa en la ciencia médica para el avance técnico. Un médico especialista en metalurgia se conoce como metalúrgico .
La ciencia de la metalurgia se subdivide en dos categorías amplias: metalurgia química y metalurgia física . La metalurgia química se ocupa principalmente de la reducción y oxidación de metales y el rendimiento químico de los metales. Los temas de estudio en metalurgia química incluyen el procesamiento de minerales , la extracción de metales , la termodinámica , la electroquímica y la degradación química ( corrosión ). [1] Por el contrario, la metalurgia físicase centra en las propiedades mecánicas de los metales, las propiedades físicas de los metales y el rendimiento físico de los metales. Los temas estudiados en metalurgia física incluyen cristalografía , caracterización de materiales , metalurgia mecánica, transformaciones de fase y mecanismos de falla . [2]
Históricamente, la metalurgia se ha centrado predominantemente en la producción de metales. La producción de metales comienza con el procesamiento de minerales para extraer el metal e incluye la mezcla de metales para hacer aleaciones . Las aleaciones metálicas suelen ser una mezcla de al menos dos elementos metálicos diferentes. Sin embargo, a menudo se agregan elementos no metálicos a las aleaciones para lograr propiedades adecuadas para una aplicación. El estudio de la producción de metales se subdivide en metalurgia ferrosa (también conocida como metalurgia negra ) y metalurgia no ferrosa (también conocida como metalurgia coloreada ). La metalurgia ferrosa involucra procesos y aleaciones a base de hierro, mientras que la metalurgia no ferrosa involucra procesos y aleaciones basadas en otros metales. La producción de metales ferrosos representa el 95% de la producción mundial de metales. [3]
Los metalúrgicos modernos trabajan en áreas emergentes y tradicionales como parte de un equipo interdisciplinario junto con científicos de materiales y otros ingenieros. Algunas áreas tradicionales incluyen el procesamiento de minerales, la producción de metales, el tratamiento térmico, el análisis de fallas y la unión de metales (incluida la soldadura fuerte y la soldadura fuerte ). Las áreas emergentes para los metalúrgicos incluyen nanotecnología , superconductores , compuestos , materiales biomédicos , materiales electrónicos (semiconductores) e ingeniería de superficies .. Muchas aplicaciones, prácticas y dispositivos asociados o involucrados en la metalurgia se establecieron en la antigua China, como la innovación del alto horno , el hierro fundido , los martillos de disparo de accionamiento hidráulico y los fuelles de pistón de doble acción . [4] [5]
La metalurgia deriva del griego antiguo μεταλλουργός , metalourgós , "trabajador del metal", de μέταλλον , métallon , "mina, metal" + ἔργον , érgon , "trabajo" La palabra fue originalmente un término alquimista para la extracción de metales de minerales , la terminación -urgia significa un proceso, especialmente la fabricación: se discutió en este sentido en la Encyclopædia Britannica de 1797 . [6] A finales del siglo XIX, se amplió al estudio científico más general de metales, aleaciones y procesos relacionados. En inglés, el / m ɛT æ l ər dʒ i /pronunciación es la más común en el Reino Unido y Commonwealth. El/ m ɛ t əl ɜr dʒ i /pronunciación es la más común en los EE.UU. y es el primero que aparece variante varios diccionarios estadounidenses en (por ejemplo,Merriam-Webster Colegiado,American Heritage).