Τι είναι η μεταλλουργική μηχανική;

Η μεταλλουργική μηχανική είναι ο τομέας της μηχανικής αφιερωμένου στη συνεργασία με τα μέταλλα.Περιλαμβάνει περιοχές, συμπεριλαμβανομένης της εξαγωγής μετάλλων από τη γη, των μεταλλικών μεταλλικών μεταλλικών και του σχεδιασμού και της παραγωγής υλικών που κατασκευάζονται από μείγματα μετάλλων, που ονομάζονται μεταλλικά κράματα.Είναι εξαιρετικά σημαντικό για πεδία όπως η κατασκευή και η κατασκευή, καθώς και για μια τεράστια σειρά καταναλωτικών αγαθών με μεταλλικά εξαρτήματα.

Αυτό το πεδίο μηχανικής χωρίζεται συνήθως σε δύο περιοχές, εξορυκτική μεταλλουργία και φυσική μεταλλουργία.Σε εξορυκτική μεταλλουργία, η μεταλλουργική μηχανική χρησιμοποιείται για την εξαγωγή και βελτίωση των μετάλλων που εξορύσσονται από τη γη.Τα μέταλλα σχεδόν πάντα βρίσκονται αναμεμειγμένα με άλλα υλικά σε ορυκτές αποθέσεις που ονομάζονται μεταλλεύματα και όχι μόνο και είναι συχνά σε χημικές ενώσεις και όχι σε καθαρή στοιχειακή μορφή.Πριν να χρησιμοποιηθούν αυτά τα μέταλλα, πρέπει πρώτα να αφαιρεθούν από το μεταλλεύμα.

Αυτό μπορεί να γίνει με διάφορες μεθόδους, ανάλογα με το εν λόγω μετάλλευμα.Τα μεταλλεύματα μπορούν να θερμαίνονται για να προκαλέσουν φυσικές αλλαγές και χημικές αντιδράσεις στο μεταλλεύμα.Οι χημικοί παράγοντες μπορούν να εφαρμοστούν για να προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις στις ενώσεις που περιέχουν το μέταλλο.Τα μεταλλεύματα μπορούν να διαλυθούν σε νερό που θερμαίνεται μέχρι να τεθούν, έτσι ώστε το μέταλλο να μπορεί να απομονωθεί μέσω ηλεκτρικών διεργασιών.Μόλις το μέταλλο δεν είναι πλέον χημικά ενωμένο με άλλα στοιχεία, στη συνέχεια εξευγενίζεται να το καθαρίσει φυσικά.Όλες αυτές οι μεθόδους εξαρτώνται από τη γνώση της μεταλλουργικής μηχανικής.

Μόλις ληφθούν μέταλλα από το περιβάλλον μέσω της εξορυκτικής μεταλλουργίας, η φυσική μεταλλουργία είναι αυτό που τους θέτει να χρησιμοποιήσουν.Μία από τις κύριες εφαρμογές της μεταλλουργικής μηχανικής είναι η δημιουργία μεταλλικών κραμάτων συνδυάζοντας ένα μέταλλο με άλλα μέταλλα ή μη μέταλλα υλικά.Τα κράματα μπορούν να έχουν ιδιότητες που διαφέρουν από τα συστατικά μέρη τους και έχουν δημιουργηθεί μια τεράστια ποικιλία κραμάτων για να παρέχουν υλικά για διαφορετικά καθήκοντα.Συνηθέστερα, οι συστατικές ουσίες ενός κράματος αναμειγνύονται με τη θέρμανση τους αρκετά ώστε να λιώσουν και στη συνέχεια να τα αναμειγνύουν και να επιτρέψουν στο μίγμα να κρυώσει και να στερεοποιηθεί.Άλλα μέσα από υλικά κράματος είναι επίσης δυνατά, όπως η ανάμειξή τους σε στερεά σκόνη και στη συνέχεια υποβάλλονται σε μεγάλη θερμότητα και πίεση για να τα συνδυάσετε.

Το κράμα μπορεί στη συνέχεια να υποβληθεί σε διάφορες διαδικασίες επεξεργασίας που μεταβάλλουν τις μηχανικές του ιδιότητεςχωρίς να αλλάζει τη χημική του σύνθεση.Αυτές οι διεργασίες μπορούν να είναι μηχανικές, μεταβάλλοντας την κρυσταλλική δομή του κράματος εφαρμόζοντας τις δυνάμεις της για να προκαλέσουν μηχανική πίεση.Μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν θέρμανση του κράματος, καθώς οι διεργασίες όπως η συγκράτηση ενός κράματος σε υψηλή θερμοκρασία για παρατεταμένες χρονικές περιόδους ή τη θέρμανση και στη συνέχεια να το ψύξουν και πάλι, βυθίζοντας το σε κρύο νερό ή λάδι μπορούν επίσης να επηρεάσουν την κρυσταλλική δομή στην οποίαΤα άτομα του κράματος είναι διατεταγμένα.Η μεταλλουργική μηχανική εφαρμόζει την επιστημονική γνώση των χαρακτηριστικών των διαφόρων μιγμάτων των ουσιών και των φυσικών επιδράσεων διαφορετικών θεραπειών για να επινοήσει μια παραγωγική διαδικασία για τη δημιουργία ενός κράματος που ταιριάζει καλύτερα σε μια δεδομένη εφαρμογή. Έτσι, η μεταλλουργική μηχανική βρίσκεται στο κέντρο των μετάλλωνΟι βιομηχανίες παραγωγής όπως η κατασκευή χάλυβα.Είναι πολύ σημαντικό για συναφείς τομείς όπως η κατασκευή κτιρίων, ο σχεδιασμός οχημάτων όπως τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα και τα έργα πολιτικών μηχανικών όπως οι γέφυρες.Επιπλέον, η μεταλλουργική μηχανική είναι απαραίτητη για τη βιομηχανική κατασκευή πολλών κεφαλαίων και καταναλωτικών αγαθών.

Τα παλαιότερα γνωστά παραδείγματα μεταλλικής επεξεργασίας χρονολογούνται από περίπου 7.000 π.Χ., όταν οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν πρωτόγονα όπλα και εργαλεία από χαλκό.Μέχρι το 6.000 π.Χ., οι άνθρωποι χρησιμοποίησαν φωτιά για να μυρίσουν μεταλλεύματα που περιείχαν χαλκό για να φτιάξουν καθαρότερα μέταλλα.Τα πρώτα γνωστά ανθρωπογενή κράματα χρονολογούνται από το 3.800 π.Χ., όταν οι μεταλλικοί εργάτες στη Μέση Ανατολή άρχισαν να κρατάζουν κασσίτερο και χαλκό για να δημιουργήσουν χάλκινο, ένα πολύ πιο αποτελεσματικό υλικό για όπλα και εργαλεία που θα διαμορφώσουν ριζικά την ανάπτυξη του πολιτισμού.Οι άνθρωποι σε διάφορα μέρη του κόσμου ανακάλυψαν τις βασικές μεταλλουργικές διαδικασίες ανεξάρτητα.Αυτά τα γεγονότα προηγούνται της ιδέας της μηχανικής ως εξειδικευμένης επαγγελματικής ή επιστημονικής πειθαρχίας από πολλές χιλιάδες χρόνια, φυσικά, αλλά ο βασικός πυρήνας της μεταλλουργικής μηχανικής mdash.Χρησιμοποιώντας τη γνώση των μετάλλων για την εξαγωγή, το σχήμα και τη μετατροπή τους για ανθρώπινη χρήση mdash;είναι παρόν.