Sa pagtatapos ng araling ito, dapat ay magagawa mo nang:
Ang proseso para sa pagkuha ng mga metal sa kanilang natural na anyo ay tinatawag na metalurhiya. Ang mga compound ng mga metal na matatagpuan na may halong lupa, buhangin, limestone, at bato ay tinatawag na mineral. Ang pagkuha ng mga metal mula sa mga mineral para sa komersyal na layunin ay mura at nangangailangan ng pinakamababang pagsisikap. Ang mga mineral na ito ay tinatawag na ores. Ang isang sangkap ay idinagdag sa singil sa hurno para sa layunin ng pag-alis ng mga dumi. Ang sangkap na ito ay tinatawag na flux. Kasama sa metalurhiya ang proseso ng paglilinis ng mga metal gayundin ang pagbuo ng mga haluang metal.
Pinag-aaralan din ng metalurhiya ang kemikal at pisikal na pag-uugali ng mga elementong metal, mga inter-metallic compound, pati na rin ang kanilang mga pinaghalong tinatawag na mga haluang metal . Iba ang metalurhiya sa paggawa ng metal. Ang paggawa ng metal ay umaasa sa metalurhiya. Ang isang taong nagsasagawa ng metalurhiya ay tinatawag na metalurgist .
Ang metalurhiya ay maaaring malawak na mapangkat sa pisikal na metalurhiya at kemikal na metalurhiya. Ang pisikal na metalurhiya ay nababahala sa mga pisikal na katangian, pisikal na pagganap, at mekanikal na katangian ng mga metal. Ang kemikal na metalurhiya ay nakatuon sa oksihenasyon at pagbabawas ng mga metal, at ang kanilang kemikal na pagganap.
Sa kasaysayan, ang metalurhiya ay pangunahing nakatuon sa paggawa ng metal. Ang produksyon ng mga metal ay nagsisimula sa pagproseso ng ore upang kunin ang metal. Kabilang dito ang paghahalo ng mga metal upang makagawa ng mga haluang metal. Ang mga haluang metal ay pangunahing binubuo ng isang timpla ng dalawa o higit pang mga elementong metal. Ang pag-aaral ng produksyon ng mga metal ay inuri sa ferrous metalurgy at non-ferrous metalurgy.
Ang ferrous metalurgy ay kinabibilangan ng mga haluang metal at mga proseso na nakabatay sa bakal. Ang non-ferrous na metalurhiya ay kinabibilangan ng mga haluang metal at mga proseso na nakabatay sa iba pang mga metal bukod sa bakal.
Kasama sa mga tradisyunal na proseso ng metalurhiko ang paggawa ng metal, pagsusuri ng pagkabigo, paggamot sa init, at pagsasama ng mga metal tulad ng paghihinang, pagpapatigas, at hinang. Ang mga umuusbong na lugar sa larangan ng metalurhiya ay kinabibilangan ng nanotechnology, biomedical na materyales, elektronikong materyales tulad ng semiconductors, pati na rin ang surface engineering.
Ang proseso ng pagkuha ng mga metal mula sa kanilang mga ores at pagpino sa kanila para magamit ay metalurhiya. Ang mga sumusunod ay ang iba't ibang hakbang sa mga prosesong metalurhiko o pagkuha ng metal.
Pagdurog at paggiling . Ito ang unang proseso sa metalurhiya. Kabilang dito ang pagdurog ng mga ores sa isang pinong pulbos sa isang bar mill o pandurog. Ang prosesong ito ay tinatawag na pulverization.
Ang konsentrasyon ng mga ores . Ito ang proseso ng pag-alis ng mga dumi mula sa isang mineral. Tinatawag din itong ore dressing. Nasa ibaba ang iba't ibang paraan ng konsentrasyon ng mga ores.
Nasa ibaba ang isang paglalarawan ng proseso ng pagkuha ng tanso.
Pagkuha ng mga metal . Kasama sa extractive metalurgy ang pag-alis ng mahahalagang metal mula sa ores at pagkatapos ay pinipino ang mga ito sa mas dalisay na anyo. Para ma-convert mo ang metal sulfide o metal oxide sa purong metal, dapat mong bawasan ang mineral sa kemikal, pisikal, o electrolytically.
Pagpino at paglilinis ng mga maruming metal . Ang mga metal tulad ng aluminyo, tanso, at bakal ay nangyayari sa kalikasan sa pinagsamang estado. Maaari silang maging sa anyo ng carbonates, sulfide, o oxides. Ang mga metal na nakuha mula sa kanilang mga ores ay hindi palaging nasa kanilang dalisay na anyo. Naglalaman ang mga ito ng mga impurities na dapat alisin. Ang layunin ng prosesong ito ay upang matiyak na ang ginawang metal ay nasa pinakadalisay nitong anyo. Ang proseso ng paglilinis ng mga nakuhang metal ay tinatawag na pagdadalisay. Mayroong iba't ibang mga paraan ng pagpino ng mga metal. Ang paraan na ginamit ay depende sa mga impurities na naroroon at ang kanilang pagkakaiba sa mga katangian sa metal na pino.
Ang iba pang mga larangan na nauugnay sa metalurhiya ay kinabibilangan ng:
Kabilang sa mga karaniwang metal na ginagamit sa engineering ang bakal, tanso, magnesiyo, sink, nikel, titanium, silikon, at aluminyo. Ang mga metal na ito ay pangunahing ginagamit bilang mga haluang metal maliban sa silikon. Ang sistema ng iron-carbon alloy ay karaniwan na ngayon. Kabilang dito ang mga cast iron at bakal. Ang mga plain carbon steel ay may carbon bilang ang tanging elemento ng alloying. Ginagamit ang mga ito sa mataas na lakas, murang mga aplikasyon kung saan hindi ang kaagnasan o timbang ay isang pangunahing alalahanin.
Ang hindi kinakalawang na asero tulad ng nickel alloys, galvanized steel, titanium alloys, o minsan ay copper alloys ay inilalapat kung saan kinakailangan ang resistensya sa kaagnasan.
Pangunahing ginagamit ang Magnesium alloys at Aluminum alloys kung saan kailangan ang malalakas at magaan na bahagi tulad ng sa aerospace at automotive engineering.
Ang mga tansong-nikel na haluang tulad ng Monel ay inilalapat sa mga lubhang kinakaing unti-unti na kapaligiran pati na rin para sa mga di-magnetic na aplikasyon.
Ang mga super alloy na nakabatay sa nikel tulad ng Inconel ay inilalapat sa mga application na may mataas na temperatura tulad ng mga turbocharger, pressure vessel, heat exchanger, at gas turbine.
Ang mga metal ay hinuhubog sa pamamagitan ng mga proseso tulad ng:
Ang mga cold working process ay tumutukoy sa pagbabago ng hugis ng isang produkto sa pamamagitan ng katha, rolling, o iba pang mga proseso, na malamig pa rin ang produkto. Nakakatulong ito na mapataas ang lakas nito, isang prosesong tinatawag na work hardening .
Ang mga metal ay maaaring tratuhin ng init upang mabago ang mga katangian ng ductility, lakas, tigas, paglaban sa kaagnasan, at tigas. Ang pinakakaraniwang proseso ng heat treatment ay kinabibilangan ng tempering, quenching, at annealing.
Natutunan namin iyan;
