علم متالورژی

متالوژی چیست؟

     متالورژی یک دامنه از علم و مهندسی مواد است که به مطالعه رفتار فیزیکی و شیمیایی عناصر فلزی، ترکیبات بین آنها و مخلوط آنها ، که آلیاژ نامیده می‌شود ، می‌پردازد . متالورژی یک تکنولوژی از فلزات است : روشی که در آن علم کاربرد از تولید فلزات و مهندسی اجزای فلزات ، برای استفاده در محصولات برای مصرف کنندگان و تولید کنندگان ، صورت می‌گیرد . علم متالورژی بعد از کشف آهن به وجود آمد. در حال حاضر ریخته‌گری‌های چند صد تنی و پیچیده با آلیاژهای مختلف و انواع و اقسام فلزات، به موهبت خدادادی تکنولوژی پیشرفته، کاملا انجام‌پذیر است. نکته‌ای جالب که درباره علم متالورژی وجود دارد، نقش جنگ‌ها در پیشرفت این علم است. در طول تاریخ نقش فلزات ـ چه در جنگ‌های قدیم و چه در جنگ‌های جدید ـ همواره به عنوان یکی از حلقه‌های قدرت نظامی کشورها بسیار پررنگ است و این موضوع ناخود آگاه سبب پیشرفت علم متالورژی شده و خواهد شد. متالورژی علمی وسیع است که از بدنه خودرو تا ساختمان و نانوتکنولوژی را در بر می‌گیرد. نکته جالب دیگر اینکه در کشور آلمان به این رشته، پزشکی فلزات هم گفته می‌شود. برخی معتقدند که گویا نخستین‌بار ذرات طلا که در کنار ماسه‌های کنار رودخانه‌ها پراکنده بودند، از سوی بشر شناسایی شدند. مصریان و شاید هندیان بیشتر از سایر ملل در استخراج طلا از سنگ‌های آن توفیق داشتند، اما در ایران از دوره هخامنشی، آثار متعددی از طلا و نقره به‌ویژه در کنار رود جیحون و در شهر همدان کشف شده است. با گذشت زمان فلزات دیگری مانند نقره، سرب، آنتیموان و قلع نیز کشف شدند و بشر توانست با استفاده از آتش، ذوب فلزات را تجربه کرده و آلیاژهای مختلف را به دست آورد. به عنوان مثال، از مخلوط کردن قلع و مس، مفرغ به دست آمد و به این ترتیب عصر مفرغ شروع شد. متالورژی یا همان ریخته‌گری، مهم‌ترین روش ساخت و تولید قطعات صنعتی است و نقش مهم در صنعتی شدن و خودکفایی کشور دارد. ویژگی‌های صنعت ریخته‌گری که یکی از روش‌های ساخت و تولید قطعات صنعتی است وجه تمایز بسیاری دارد که عبارتند از امکان ساخت قطعات با اشکال بسیار پیچیده، سهولت تولید، سرعت بالا، تولید قطعات بسیار بزرگ و کوچک، ایجاد خواص مکانیکی ویژه، قیمت مناسب قطعه تولیدی و محدودیت شکل پذیری برخی از فلزات. این علم علم مستقلی نیست، زیرا بسیاری از مفاهیم اساسی آن از فیزیک، شیمی و بلورشناسی مشتق می‌شود. متخصصان متالورژی به طور فزآینده‌ای در تکنولوژی جدید اهمیت پیدا کرده‌اند. سال‌ها پیش بخش عمده قطعات فولادی از فولاد کم کربن ارزان قیمت تهیه می‌شد که به سهولت، ماشینکاری و ساخته می‌شد. 

تولید فلزات شامل :

الف) پردازش سنگ معدن ب) استخراج فلز آنها ج) مخلوط کردن فلزات البته در گاهی اوقات با عناصر دیگر ، به تولید آلیاژها .

متالورژی متمایز از هنر و صنعت جوشکاری است . اگر چه باید خاطر نشان شد که جوشکاری متکی بر متالورژی است ، همانطور که دارو متکی بر علم پزشکی است .

متالورژی جزء صنعت فولاد است و به متالورژی غیرآهنی یا متالورژی رنگی تقسیم می‌شود. صنعت فولاد شامل مراحل و آلیاژهای مبتنی بر آهن است در حالی که متالورژی غیرآهنی شامل مراحل و آلیاژهایی بر اساس فلزات دیگر است . دانشمندان، مواد صنعتی را به ۳ گروه عمده فلزات، پلیمرها و سرامیک‌ها تقسیم‌بندی کرده و فلزات را به عنوان بزرگترین گروه مواد صنعتی معرفی می‌کنند. امروزه رشته مهندسی مواد در ایران در مقطع کارشناسی در ۳ گرایش اصلی در دانشگاه‌ها تدریس می‌شود که ۲ گرایش از آنها، متالورژی استخراجی و متالورژی صنعتی، زیرمجموعه علم متالورژی و در مورد با فلزات بوده و گرایش دیگر، سرامیک، خارج از مجموعه فلزات و مربوط به مواد سرامیکی است. مواد پلیمری در خارج از زیرمجموعه مهندسی مواد و با عنوان مهندسی پلیمر ارائه می‌شود.