Kỹ thuật luyện kim là gì?

Kỹ thuật luyện kim là lĩnh vực kỹ thuật dành riêng để làm việc với kim loại.Nó bao gồm các khu vực bao gồm chiết xuất kim loại từ trái đất, quặng kim loại tinh chế, và thiết kế và sản xuất các vật liệu được làm từ hỗn hợp kim loại, được gọi là hợp kim kim loại.Điều này cực kỳ quan trọng đối với các lĩnh vực như sản xuất và xây dựng, cũng như một loạt các hàng tiêu dùng với các thành phần kim loại. Lĩnh vực kỹ thuật này thường được chia thành hai khu vực, luyện kim khai thác và luyện kim vật lý.Trong luyện kim khai thác, kỹ thuật luyện kim được sử dụng để chiết xuất và tinh chỉnh các kim loại được khai thác từ trái đất.Kim loại hầu như luôn được tìm thấy trộn với các vật liệu khác trong các mỏ khoáng được gọi là quặng thay vì một mình và thường xuyên trong các hợp chất hóa học chứ không phải ở dạng nguyên tố tinh khiết.Trước khi các kim loại này có thể được sử dụng, trước tiên chúng phải được loại bỏ khỏi quặng. Điều này có thể được thực hiện với một số phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào quặng trong câu hỏi.Quặng có thể được làm nóng để gây ra những thay đổi vật lý và phản ứng hóa học trong quặng.Các tác nhân hóa học có thể được áp dụng để gây ra các phản ứng hóa học trong các hợp chất chứa kim loại.Quặng có thể được hòa tan trong nước nóng cho đến khi chúng nóng chảy để kim loại có thể được phân lập thông qua các quá trình điện.Một khi kim loại không còn được kết hợp hóa học với các yếu tố khác, thì nó được tinh chỉnh để tinh chế vật lý nó.Tất cả các phương pháp này phụ thuộc vào kiến thức về kỹ thuật luyện kim.

Một khi kim loại đã được lấy từ môi trường thông qua luyện kim khai thác, luyện kim vật lý là thứ khiến chúng sử dụng.Một trong những ứng dụng chính của kỹ thuật luyện kim là tạo ra các hợp kim kim loại bằng cách kết hợp một kim loại với các kim loại hoặc vật liệu phi kim loại khác.Hợp kim có thể có các thuộc tính khác với các bộ phận cấu thành của chúng, và một loạt các hợp kim khổng lồ đã được tạo ra để cung cấp vật liệu cho các nhiệm vụ khác nhau.Thông thường nhất, các chất cấu thành của một hợp kim được trộn bằng cách làm nóng chúng đủ để chúng tan chảy và sau đó trộn chúng lại với nhau và cho phép hỗn hợp nguội và củng cố.Các phương tiện khác của vật liệu hợp kim cũng có thể, chẳng hạn như trộn chúng ở dạng bột rắn và sau đó khiến chúng phải chịu nhiệt và áp lực lớn để kết hợp chúng. Sau đó, hợp kim có thể phải chịu một số quá trình xử lý khác nhau làm thay đổi tính chất cơ học của nómà không thay đổi thành phần hóa học của nó.Các quá trình này có thể là cơ học, thay đổi cấu trúc tinh thể của hợp kim bằng cách áp dụng các lực vào nó để gây ra căng thẳng cơ học.Chúng cũng có thể liên quan đến việc làm nóng hợp kim, vì các quá trình như giữ một hợp kim ở nhiệt độ cao trong thời gian dài hoặc làm nóng nó và sau đó nhanh chóng làm mát nó một lần nữa bằng cách ngâm nó trong nước lạnh hoặc dầu cũng có thể ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể trong đóCác nguyên tử của hợp kim được sắp xếp.Kỹ thuật luyện kim áp dụng kiến thức khoa học về các đặc điểm của các hỗn hợp khác nhau của các chất và tác dụng vật lý của các phương pháp điều trị khác nhau để đưa ra quy trình sản xuất để tạo ra một hợp kim phù hợp nhất với một ứng dụng nhất định. Do đó, kỹ thuật luyện kim là trung tâm của kim loạiCác ngành sản xuất như sản xuất thép.Điều rất quan trọng đối với các khu vực liên quan như xây dựng xây dựng, thiết kế các phương tiện như ô tô và máy bay, và các dự án kỹ thuật dân dụng như cầu.Ngoài ra, kỹ thuật luyện kim là điều cần thiết cho việc sản xuất công nghiệp nhiều vốn và hàng tiêu dùng. Các ví dụ lâu đời nhất về việc làm kim loại có từ khoảng 7.000 trước Công nguyên, khi con người bắt đầu sử dụng vũ khí và dụng cụ nguyên thủy làm bằng đồng.Đến 6.000 trước Công nguyên, con người đã sử dụng lửa để đánh quặng có chứa đồng để làm kim loại tinh khiết hơn.Hợp kim nhân tạo đầu tiên được biết đến có từ 3.800 trước Công nguyên, khi các công nhân kim loại ở Trung Đông bắt đầu hợp kim và đồng để tạo ra đồng, một vật liệu hiệu quả hơn nhiều cho vũ khí và công cụ sẽ định hình triệt để sự phát triển của nền văn minh.Những người ở các nơi khác nhau trên thế giới đã phát hiện ra các quá trình luyện kim cơ bản một cách độc lập.Những sự kiện này có trước ý tưởng về kỹ thuật như một môn học chuyên môn hoặc khoa học chuyên môn theo hàng ngàn năm, nhưng cốt lõi thiết yếu của Kỹ thuật luyện kim MDASH;sử dụng kiến thức về kim loại để chiết xuất, hình dạng và biến đổi chúng cho con người sử dụng mdash;có mặt.