I sin allmänna, moderna mening är metallurgi vetenskapen som studerar metallers kemiska och fysikaliska egenskaper, inklusive hur de presterar när de används för kulturellt användbara industriella ändamål. Termen syftar ofta på de förfaranden som används vid utvinning av metaller ur malm, såväl som till processer relaterade till metallrening och legeringstillverkning. Det syftar också på hantverket att göra kulturellt användbara föremål av metall, eller metallbearbetning. Utövandet av metallbearbetning har utförts under tusentals århundraden.
Bevis på denna vetenskap och hantverk går tillbaka ungefär 6,500 3,500 år. Koppar, tenn, silver och meteoriskt järn, som användes av egyptierna för att tillverka vapen, genomgick alla någon form av metallbearbetningsprocess i olika antika kulturer. Det första beviset på en standardmetallurgiteknik dök upp under bronsåldern, som startade omkring 1,200 16 f.Kr., då man upptäckte att genom att värma och kombinera koppar och tenn kunde en bronslegering skapas. Järnåldern började omkring XNUMX XNUMX f.Kr. när hettiterna upptäckte hur man utvinner järn ur malm och bearbetar det för att främja sina kulturella mål. Georg Agricola, som anses vara metallurgins fader, detaljerade malmbrytnings- och metallutvinningsförfaranden, såväl som andra aspekter av vetenskapen, i sin XNUMX-talsbok, De re metallica.
Modern metallurgi är uppdelad i två undertyper. Processmetallurgi avser de steg som är involverade i att framställa metaller, i de flesta fall, från sulfider eller oxider, och sedan raffinera dem i sin reducerade form genom elektrolys eller selektiv oxidation av föroreningar. Fysisk metallurgi studerar metallers struktur, baserat på deras sammansättning och behandling, och hur denna struktur är relaterad till deras egenskaper. Det handlar också om de vetenskapliga principerna och tekniska tillämpningar som används vid metalltillverkning och -behandlingar, och hur metallprodukter håller sig under deras industriella användning.
Metallurgiska ingenjörer använder olika former av metalltestning. På det sättet kan de göra kvantifierade antaganden om en metalls styrka. Dessa tester är avsedda att bestämma egenskaper som metallhårdhet, slagseghet och draghållfasthet, för att nämna några.
I allmänhet är elementära metaller, i sin rena naturliga form, för mjuka för industriell användning. Det är därför som vetenskapen om metallurgi tenderar att fokusera på tillverkning av legeringar, där metaller kombineras tillsammans eller med icke-metaller. Stål och gjutjärn är exempel på järn-kol-legeringar. Aluminium, koppar, järn, magnesium och zink är de metaller som används mest, vanligtvis i sina legeringsformer.