Metalurgija
Metalurgija je domena nauke o materijalima koja proučava fizička i hemijska ponašanja metalnih elemenata, njihovih međusobnih spojeva i mješavina, koje se nazivaju legurama. Metalurgija obuhvata i nauku i tehnologiju 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 se medicina oslanja na medicinsku nauku za tehnički napredak. Specijalista metalurgije poznat je kao metalurg. Proizvodnja metala baziranih na željezu sačinjava 95% svjetske produkcije metala. 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). 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. 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. 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.