Metalurji mühendisliği, metallerle çalışmaya adanmış bir mühendislik alanıdır. Metallerin topraktan çıkarılması, rafine edilmiş metal cevherleri ve metal alaşımları adı verilen metallerin karışımlarından yapılmış malzemelerin tasarımı ve üretimi gibi alanları kapsar. İmalat ve inşaat gibi alanların yanı sıra metal bileşenli çok çeşitli tüketim malları için son derece önemlidir.
Bu mühendislik alanı genel olarak iki alana ayrılır: ekstraktif metalurji ve fiziksel metalurji. Ekstraktif metalurjide metalürji mühendisliği, topraktan çıkarılan metalleri çıkarmak ve rafine etmek için kullanılır. Metaller hemen hemen her zaman yalnız değil, cevher adı verilen mineral birikintilerinde diğer malzemelerle karışmış halde bulunur ve sıklıkla saf element biçiminden ziyade kimyasal bileşiklerde bulunur. Bu metallerin kullanılabilmesi için, önce cevherden çıkarılması gerekir.
Bu, söz konusu cevhere bağlı olarak birkaç farklı yöntemle yapılabilir. Cevher içinde fiziksel değişikliklere ve kimyasal reaksiyonlara neden olmak için cevherler ısıtılabilir. Metal içeren bileşiklerde kimyasal reaksiyonlara neden olmak için kimyasal ajanlar uygulanabilir. Madenler eriyene kadar ısıtılmış suda eritilebilir, böylece metal elektriksel işlemlerle izole edilebilir. Metal artık başka elementlerle kimyasal olarak birleşmediğinde, fiziksel olarak arındırmak için rafine edilir. Bu yöntemlerin tümü metalurji mühendisliği bilgisine dayanmaktadır.
Ekstraktif metalurji ile çevreden metaller elde edildikten sonra, onları kullanmaya iten fiziksel metalurjidir. Metalurji mühendisliğinin temel uygulamalarından biri, metalin diğer metallerle veya metal olmayan malzemelerle birleştirilmesiyle metal alaşımlarının oluşturulmasıdır. Alaşımlar, kurucu parçalarından farklı özelliklere sahip olabilir ve farklı işler için malzeme sağlamak üzere çok çeşitli alaşımlar yaratılmıştır. En yaygın olarak, bir alaşımın kurucu maddeleri eriyecekleri kadar ısıtmak ve sonra birlikte karıştırmak ve karışımın soğumasını ve katılaşmasını sağlamak için karıştırılır. Katı toz formunda karıştırmak ve sonra bunları birleştirmek için büyük bir ısı ve basınca maruz bırakmak gibi diğer alaşım malzemeleri de mümkündür.
Alaşım daha sonra kimyasal bileşimini değiştirmeden mekanik özelliklerini değiştiren bir dizi farklı işlem işlemine tabi tutulabilir. Bu işlemler mekanik gerilime neden olacak şekilde kuvvet uygulayarak alaşımın kristal yapısını değiştirerek mekanik olabilir. Ayrıca, bir alaşımı uzun süre yüksek bir sıcaklıkta tutmak veya daha sonra ısıtmak ve daha sonra hızlı bir şekilde soğuk suya ya da yağa batırmak suretiyle tekrar soğutmak gibi işlemler gibi alaşımı ısıtmayı da içerebilirler. alaşımın atomları düzenlenir. Metalurji mühendisliği, belirli bir uygulamaya en uygun alaşımı oluşturmak için bir üretim süreci geliştirmek için farklı madde karışımlarının özellikleri ve farklı işlemlerin fiziksel etkileri hakkındaki bilimsel bilgileri uygular.
Böylece metalurji mühendisliği, çelik üretimi gibi metal üretim endüstrilerinin merkezindedir. Bina inşaatı, otomobil ve uçak gibi araçların tasarımı ve köprü gibi inşaat mühendisliği projeleri gibi ilgili alanlarda çok önemlidir. Ek olarak, metalurji mühendisliği, birçok sermaye ve tüketim malının endüstriyel üretimi için çok önemlidir.
Bilinen en eski metal işleme örnekleri, insanlar ilkel silahlar ve bakırdan yapılmış aletler kullanmaya başladığında, M.Ö. 7.000 yılına kadar uzanır. M.Ö. 6.000 itibariyle, insanlar daha saf metaller yapmak için bakır içeren cevherleri eritmek için ateş kullanıyorlardı. İlk bilinen insan yapımı alaşımlar, M.Ö. 3000 yıllarına kadar uzanır, Orta Doğu'daki metal işçileri, medeniyetin gelişimini radikal bir biçimde şekillendirecek silah ve aletler için çok daha etkili bir malzeme olan bronz oluşturmak için kalay ve bakır alaşımlarını alaşımlamaya başladılar. Dünyanın farklı bölgelerindeki insanlar temel metalurjik süreçleri bağımsız olarak keşfetti. Bu olaylar elbette binlerce yıl boyunca uzman bir profesyonel veya bilimsel disiplin olarak mühendislik fikrini ortaya koyuyor, elbette, ancak metalürji mühendisliğinin temel çekirdeği - onları insan kullanımı için çıkarmak, biçimlendirmek ve dönüştürmek için metal bilgisini kullanmak - mevcut.
