Metalurgio

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Salti al navigilo Salti al serĉilo
Georgius Agricola, aŭtoro de De re metallica, grava dekomenca verko pri metala elfosado.

Metalurgio estas fako de materiala scienco kaj inĝenierarto kiu studas la fizikajn kaj kemiajn ecojn de metalaj elementoj kaj miksaĵoj de metaloj, nomata alojoj. Metalurgio studas la mikroskopajn mekanismojn kiuj kaŭzas metalon kaj alojojn agi kiel ili agas: la ŝanĝoj kiuj okazas je atoma nivelo kiuj ŝanĝas la ecojn de la metalo. Ekzemploj de iloj uzataj por mikroskopa ekzameno de metaloj estas optikaj mikroskopoj kaj elektronaj mikroskopoj kaj masaj spektrometroj.

Metalurgio estas ankaŭ la teknologio de metaloj: nome la vojo laŭ kiu scienco estas aplikita al la produktado de metaloj, kaj al la inĝenierarto de la metalaj komponantoj por ties uzado en produktoj por konsumantoj kaj fabrikantoj. La produktado de metaloj inkludas la procezadon de ercoj por elpreni la metalon kiun ili enhavas, kaj la miksojn de metaloj, foje kun aliaj elementoj, por produkti alojojn. Metalurgio estas distingata el la metio metalfarado, kvankam metalfarado dependas el metalurgio, kiel medicino dependas el medicina scienco, por teknikaj avancoj.

Metalurgio estas subdividata en fera metalurgio (foje konata ankaŭ kiel nigra metalurgio) kaj nefera metalurgio aŭ kolora metalurgio. Fera metalurgio inkludas procezojn kaj alojojn bazitajn sur fero dum nefera metalurgio inkludas procezojn kaj alojojn bazitajn sur aliaj metaloj. La produktado de feraj metaloj kalkulatas por 95 procento de la tutmonda metalproduktado.[1]

Metallaboro en 1568, Germanio.

Etimologio[redakti | redakti fonton]

La vorto estis origine termino de alkemio por la elproduktado de metaloj el mineraloj, la finaĵo -urgio signifante procezon, speciale manfaranta: oni studis en tiu senco en 1797 en la Encyclopaedia Britannica.[2] Fine de la 19a jarcento ĝi estis etendita al la pli ĝenerala scienca studo de metaloj, alojoj, kaj rilataj procezoj.[2] La radikoj de metalurgio derivas el la Antikva Greka: μεταλλουργός, metallurgós, "laboristo en metalo", el μέταλλον, métallon, "metalo" + ἔργον, érgon, "laboro".

Historio[redakti | redakti fonton]

Ora kapostrio de Tebo, 750–700 a.K.
Loupe.svg Pli detalaj informoj troveblas en artikoloj Ĥalkolitiko kaj Bronzepoko.

La plej frua registrita metalo uzita de homoj ŝajne estis oro kiu povis esti trovita libere el miksaĵo aŭ "natura." Malgrandaj kvantoj de natura oro estis trovitaj en hispanaj kavoj uzataj dum la fina periodo de la Paleolitiko, ĉ. 40,000 a.K.[3] Ankaŭ arĝento, kupro, stano kaj meteora fero povas esti trovitaj en natura formo, ebligante kvanton de metalfarado en fruaj kulturoj.[4] Egiptaj armiloj faritaj el meteora fero ĉirkaŭ 3000 a.K. estis tre aprezataj kiel "ponardoj el la ĉielo."[5]

La kupro estis unu de la unuaj mineraloj laboritaj de homoj, ĉar ĝi povas troviĝi en stato preskaŭ pura en naturo nome natura kupro. Kun oro kaj arĝento, ĝi estis uzita ekde finoj de la Neolitiko, per frapado, dekomence, ĝis igi ĝin ebena kiel lameno. Poste, kiel konsekvenco de la perfektigo de la teknikoj de la ceramiko, oni eklernis ties fandigon en fornoj kaj la elverŝadon al muldiloj, kio ebligis la fabrikadon de pli bonkvalitaj iloj kaj en pli granda kvanto. Tio rezultis en Kuprepoko de la Homaro (konata ankaŭ kiel Ĥalkolitiko).

Kelkaj metaloj, ĉefe stano, plumbo kaj (je pli alta temperaturo) kupro, povas esti elprenita el siaj ercoj simple varmigante la rokojn per fajro, procezo konata kiel fandado. La unua pruvo de tiu elprena metalurgio datas el la 5a kaj 6a jarmilo a.K.[6] kaj estis trovitaj en la arkeologiaj kuŝejoj de Majdanpek, Jarmovak kaj Plocnik, ĉiuj tri en Serbio. Ĝis nun, la plej antikva pruvo de kuprofandado troviĝis en la kuŝejo Belovode,[7] inklude kupran hakilon el 5500 a.K. apartenanta al la Vinĉa kulturo.[8] Ankaŭ la fandado de kupro estas dokumentita en tiu loko proksimume en la sama tempoperiodo (iom post la 6 000 a.K.), kvankam la uzado de plumbo ŝajne antaŭas la fandadon de kupro. Ankaŭ la frua metalurgio estas dokumentita en loko apud Tell Maghzaliyah, kiu ŝajnas esti datita eĉ antaŭe, kaj tite tute mankas ceramiko. Ĉiuokaze ŝajnas, ke Balkanio estis la loko en Eŭropo de la ĉefaj neolitikaj kulturoj, inklude tiuj de Butmir, Vinča, Varna, Karanovo kaj Hamangia. Aliaj signoj de fruaj metaloj troviĝis el la tria jarmilo a.K. en lokoj kiaj Palmela (Portugalio), Los Millares (Hispanio), kaj Stonehenge (Unuiĝinta Reĝlando). Tamen, la lastaj komencoj ne povas klare esti certigitaj kaj novaj malkovroj estas kaj kontinuaj kaj progresantaj.

Min-areoj de la antikva Mezoriento. Koloroj: arseno estas en bruna, kupro en ruĝa, stano en griza, fero en ruĝecbruna, oro en flava, arĝento en blanka kaj plumbo en nigra. Flava areo estas por arsena bronzo, dum grizaj areoj estas por stana bronzo.

Tiuj unuaj metaloj estis unuopaj kiam oni trovis ilin. Oni elfosis malgrandajn kvantojn de natura oro en kavoj de Hispanio kiuj datas el la Malfrua Paleolitiko, 40 000 a.K.[9] Poste oni eksperimentis per diversaj alojoj, kiel tiu de arseno, kiu produktis arsenigitan kupron kaj ĉirkaŭ 3500 a.K., oni malkovris, ke per kombinado de kupro kaj stano, oni povis fari superan metalon, nome alojo nomita bronzo, reprezentante gravan teknologian ŝanĝon konata kiel Bronzepoko.

La procezo akiri la metalurgiaj sciaron estis diferenca en la diversaj mondopartoj, kun plej friaj pruvoj de fandado de plumbo kaj de kupro de la 7-a jarmilo a.K., en Anatolio kaj en Kurdio.[10][11] En Ameriko ne estas tiaj pruvoj ĝis la 1-a jarmilo a.K.[12] kaj en Afriko la unua metalo kiun oni sukcesis fandi estis jam fero, dum la 2-a jarmilo a.K.[13]

La elfosado de fero el ties erco kaj transformado en laborebla metalo estas multe pli malfacila ol por kupro aŭ stano. La procezo ŝajne estis inventita de Hititoj ĉirkaŭ 1200 a.K., komencante la Ferepokon. La sekreto elfosi kaj labori feron estis ŝlosila faktoro en la sukceso de Filiŝtoj.[5][14] Tiu mineralo postulas altajn temperaturojn por sia fandado kaj muldado, por fari ĝin tiel pli maleebla, dura kaj rezista ol la kupro. Kelkaj teknikoj uzitaj en la Antikveco estis la vaksoperda gisado, la veldado aŭ la varmigo de la ŝtalo. La unuaj konataj fandadoj ekis en Ĉinio en la 1-a jarcento a.K., sed tio ne alvenis al Eŭropo ĝis la 13-a jarcento, kiam fakte aperis jam la unuaj altfornoj.

Historiaj disvolviĝoj en fera metalurgio povis troviĝi en ampleksa vario de pasintaj kulturoj kaj civilizoj. Tio inkludas la antikvajn kaj mezepokajn reĝlandojn kaj imperiojn de Mezoriento kaj Proksima Oriento, antikva Irano, antikva Egipto, antikva Nubio, kaj Anatolio (Turkio), Antikva Nok, Kartago, antikva Grekio kaj antikva Romo de antikva Eŭropo, mezepoka Eŭropo, antikva kaj mezepoka Ĉinio, antikva kaj mezepoka Hindio, antikva kaj mezepoka Japanio, inter aliaj. Multaj aplikoj, praktikoj, kaj inventoj asociaj aŭ inkluditaj en metalurgio setlis en antikva Ĉinio, kiaj la plinovigo de la altforno, gisfero, hidraŭlik-energiaj martelmaŝinoj, kaj duoblagaj piŝto-balgoj.[15][16]

Las Médulas, ruina pejzaĝo de la plej grava orminejo en la Romia Imperio. La spektakla pejzaĝo rezultis el la mintekniko Ruina Montium.

La uzado de metaloj resume estis dekomence rilata al la neceso kiu estis kreita de homoj por uzi objektojn por prestiĝo kaj povomontro (kupraj ornamaĵoj), kaj nur poste por anstataŭi siajn ilojn el ŝtono, osto kaj ligno per aliaj multe pli rezistaj al varmo kaj al malvarmo (el bronzo kaj, ĉefe el fero). La iloj prilaboritaj el metaloj estis tre variaj: armiloj, laboriloj, ujoj, personaj, hejmaj kaj religiaj ornamaĵoj, ktp. La uzado de metaloj resultis en konsekvencoj, ĉefe el la ĝeneraligo de la uzado de fero, diversmaniere en la kunformado de la homa civilizacio:

  • Oni intensigis la agrikulturan produktadon.
  • La laboro specialiĝis kaj diversiĝis.
  • Pliiĝis la interŝanĝojn, nome prakomerco.
  • Oni instituciigis la militon kiel vivrimedo.
Loupe.svg Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Romia metalurgio.

Metaloj kaj metalurgio estis konataj de la popolo de la teritorio kie nun estas la moderna Italio ekde la Bronzepoko. Ĉirkaŭ la 86 a.K., Romo jam estis etendinta sian kontrolon al la enorma regiono de la Mediteraneo. Tio inkludis naŭ provincojn radie el Italio al ties insuloj, Hispania, Macedonia, Africa, Asia Minor, Syria kaj Grekio, kaj je la fino de la regado de la imperiestro Konstantino, la Romia Imperio estis kreskinta ĝis enhavi partojn de Britio, Egipto, la tuto el la moderna Germanio okcidente de la rivero Rejno, Dakio, Noricum, Judujo, Armenio, Ilirio kaj Trakio. Same kiel kreskis la imperio, tiele faris neceso por metaloj.

Fornaj balgoj funkciantaj fare de akvoradoj, Dinastio Yuan, Ĉinio.

En la Mezepoko la metalurgio estis tre ligita al la teknikoj de purigo de valoraj metaloj kaj de la stampado de moneroj. Alkemion (ankaŭ fojfoje alĥemio) oni povas konsideri kiel la pra-staĝon de la scienca kemio. Oni ankaŭ povas konsideri ĝin kiel kvazaŭ-religian vojon al perfektiĝo per la laboro de la metaloj. Baza kredo de alkemio estas, ke krom la vegetala kaj animala regnoj, ankaŭ la minerala regno havas siaspecan vivon, speciale la metaloj: Ili bezonas milojn da jaroj por maturiĝi, puriĝi, perfektiĝi. La rezulto estas ilia alta grada transformo en oro, per transmutacio (konverto de unu metalo al alia). Dua baza kredo estas ke la naturo permesas akceli tiun perfektiĝon. La alkemiisto do nur helpas la naturon, kiam li faras oron el plumbo. Pri alkemio laboris ekzemple la teologo Tomaso Akvino. Ankaŭ Jacques Coeur, ministro de la franca reĝo verŝajne sukcesis, kiel la publika skribanto Nicolas Flamel, kies nomo troviĝas diversloke en Parizo: ambaŭ seneksplike riĉiĝis en malmulte da tempo. Tiuj sukcesoj kapturnigis ĉiujn pensulojn kaj pli kaj pli da aŭtoroj asertis ke ili trovis la Grandan Verkon. Alkemiistoj engaĝiĝis multnombraj ĉe la potenculoj, ekzemple ĉe la kortego de imperiestro Rudolfo la 2-a en Prago (kie ankaŭ ekzistas la alkemia palaco Wallenstein kaj la strateto de la oro).

Libro de la 16a jarcento de Georgius Agricola nome De re metallica priskribas la tre disvolvigitan kaj kompleksajn procezojn minadi metalajn ercojn, metalan elprenadon kaj tiaman metalurgion. Agricola estis priskribita kiel "patro de metalurgio".[17] La libro restis la aŭtoritata teksto por minado dum 180 jaroj post ties publikigo. Ĝi estis ankaŭ grava prikemia teksto por la periodo kaj estas ankoraŭ grava por la historio de kemio.[18]

Elprenado[redakti | redakti fonton]

Aluminia fabriko en Žiar nad Hronom (Centra Slovakio).
Loupe.svg Pli detalaj informoj troveblas en artikolo Elprena metalurgio.

Elprena metalurgio estas la praktiko elprodukti valorajn metaloj el erco kaj rafini la elprenitajn krudajn metalojn en pli pura formo. Por konverti metalajn oksidonsulfidon en pli pura metalo, la erco devas esti reduktita fizike, kemie, aŭ elektrolize.

Elprenaj metalurgiistoj estas interesataj en tri ĉefaj branĉoj: nutrado, koncentrado (valora metalo oksido/sulfido), kaj amasigado de rubo. Post minado, grandaj pecoj de erco alportitaj (nutrado) estas rompitaj pere de premado kaj/aŭ muelado por akiri partiklojn sufiĉe malgrandajn kie ĉiu partiklo estas ĉu plej valora aŭ plej malvalora. Koncentri la partiklojn valorajn en formo kiu permesas separadon havigas la deziritan metalon kiu estu elprenita el la rubaj produktoj.

Minado povas ne esti necesa se la erco kaj la fizika medio estas kondukaj al surloka perkolado. Perkolado dissolvas mineralojn el la erco kaj rezultas en riĉa solvaĵo. La solvaĵo estas kolektita kaj procezata por elpreni valorajn metalojn.

Ercaĵoj ofte enhavas pli ol unu valora metalo. Rubaĵoj de antaŭa procezo povas esti uzata kiel nutraĵo por alia procezo por elpreni duarangan produkton el la origina ercaĵo. Aldone, koncentraĵo povas enhavi pli ol unu valora metalo. Tiu koncentraĵo estu tiuokaze procezata por separi la valorajn metalojn en unuopaj konstituantoj.

Reciklado de metaloj[redakti | redakti fonton]

Amaso de kumpremitaj ŝtalaĵoj, preta por reciklado.

Peto de metaloj estas tre forte ligita al la ekonomia kresko pro ties uzado en infrastrukturo, konstruado, fabrikado, kaj konsumvaroj. Dum la 20-a jarcento, la varieco de metaloj uzita en socio rapide kreskiĝis. Nuntempe, la disvolvigo de plej gravaj landoj, kiel Ĉinio kaj Barato, kaj la teknologiaj progresoj, estas akcelantaj eĉ pli altajn petindicojn. La rezulto estas, ke la minaktiveco estas etendante, kaj pli kaj pli el la tutmondaj metalstokadoj estas sub la reala uzado, kaj la peto estas pli granda ol le neuzitaj rezervoj. Ekzemplo estas la uzata stokado de kupro. Inter 1932 kaj 1999, kupro uzata en Usono plialtiĝĝis el 73 ĝis 238 g por persono.[19]

Metaloj estas esence recikleblaj, kaj tiel principe, ili povas esti uzataj fojojn kaj fojojn, minimumigante negativajn mediajn efikojn kaj ŝparante energion. Por ekzemplo, 95% el la energio uzata por produkti aluminion el baŭksita erco estas ŝparata uzante reciklitan materialon.[20]

Tutmonde, metalreciklado estas ankoraŭ ĝenerale malalta. En 2010, la International Resource Panel, hejmigita de la Mediprogramo de Unuiĝintaj Nacioj publikigis informojn pri metalstokado kiu ekzistas ene de la socio[21] kaj ties reciklindicoj.[19] La aŭtoroj de la informo observis, ke la metalstokado en socio povas utili kiel grandaj minoj surgrundaj. Ili avertis, ke la reciklindicoj de kelkaj raraj metaloj uzataj en aplikoj kiel poŝtelefonoj, baterioj por hibridaj aŭtoj kaj energiĉeloj estas tiom malaltaj, ke se oni ne ŝanĝas draste tiujn reciklindicoj tiuj kritikaj metaloj estos nedisponeblaj por uzado en moderna teknologio.

Alojoj[redakti | redakti fonton]

Bronzofandado.

Plej ofta inĝenierado de metaloj estas de aluminio, kromio, kupro, fero, magnezio, nikelo, titano kaj zinko. Tiuj estas plej ofte uzataj kiel alojoj. Multa peno estis dediĉita al kompreno de la fer-karbo alojsistemo, kiu inkludas ŝtalojn kaj gisfero. Plenaj karboŝtaloj (tiuj kiuj enhavas esence nur karbon kiel aloja elemento) estas uzataj en malmultekostaj, altfortaj aplikaĵoj kie pezo kaj korodo ne estas problemo. Gisferoj, inklude duktila gisfero, estas ankaŭ parto de le fer-karba sistemo.

Rustorezista ŝtalogalvanizita ŝtalo estas uzataj kie gravas rezisto al korodo. Aluminiaj alojoj kaj magneziaj alojoj estas uzataj por aplilaĵoj kie oni postulas forton kaj malpezon.

Kupro-nikelaj alojoj (kiaj monelo) estas uzata en tre korodaj medioj kaj por ne-magnetaj aplikaĵoj. Nikel-bazitaj superalojoj kiel inkonelo estas uzata en alta-temperaturaj aplikaĵoj kiaj gasturbinoj, turbinkompresoroj, premujoj, kaj varmointerŝanĝilo. Por tre altaj temperaturoj, alojoj de unukristalo estas uzataj por malgrandigi disformigon.

Produktado[redakti | redakti fonton]

Produktado de ŝtalo en siderurgio.

En la produktinĝenierarto, la metalurgio zorgas pri la produktado de metalaj komponantoj por ties uzado en produktoj de konsumo aŭ de inĝenierarto. Tio tuŝas la produktadon de alojoj, la metalmuldadon, la varmigon kaj la traktadon de la surfaco de la produkto.

La determinado de la malmoleco de la metalo pere de la skaloj de malmoleco Rockwell, Vickers kaj Brinell estas ofta praktiko kiu helpas kompreni plej bone la elastecon kaj la plastikecon de la metalo por diversaj aplikoj kaj procezoj de produktado.[22]

La tasko de la metalurgiisto estas atingi ekvilibron inter la proprecoj de la materialo, kiel la kosto, la pezo, la rezisteblo, la tenaceco, la dureco, la korodo, la rezisto al la laceco kaj la rendimento en ekstremaj temperaturoj. Por atingi tiun celon, oni devas atenti pri la medio de funkciado. Tiel en medio de salakvo, la plej parto de la fermetaloj kaj kelkaj neferaj alojoj korodas rapide. La metaloj eksponitaj al malvarmaj aŭ kriogenaj kondiĉoj povas suferi transiron de duktila al fragila kaj perdi sian tenacecon, igante sin pli fragilaj kaj pretaj al fendiĝo. La metaloj submetitaj al ciklaj ŝarĝoj kontinuaj povas suferi metalan lacecon. La metaloj submetitaj al konstanta submetado al altaj temperaturoj povas suferi deformigon pro lanta fluenteco.

Laborprocezoj[redakti | redakti fonton]

Turnigante bastoneton el metalo en tornomaŝino.

Metalfarado aŭ metallaborado estas la procezo laboradi kun metaloj por krei unuopajn partojn, kunmetaĵojn aŭ grandskalajn strukturojn. La termino kovras ampleksan gamon de laboroj el grandaj ŝipoj kaj pontoj al precizaj maŝino-partojn kaj delikatan juvelarton. Ĝi tiele inkludas korespondan ampleksan gamon de lertecoj, procezoj kaj iloj.

Plidurigo, plimalmoligo, plifortigo, laborfortigo, konata ankaŭ kiel premofortigo aŭ malvarma laborado, estas la plifortigo de metalo fare per plastika deformigo.

Varmigo, en metalurgio kaj scienco pri materialoj, estas varmotraktado kiu ŝanĝas la fizikajn kaj foje la kemiajn proprecojn de materialo por pliigi ties duktilecon kaj malpliigi ties durecon, farante ĝin pli laborebla. Ĝi postulas plivarmigon de materialo super ties rekristaliga temperaturo, tenante ĝin laŭ taŭga temperaturo, kaj poste malvarmigante ĝin. En varmigo, atomoj migras en la kristala strukturo kaj la nombro de delokigoj malpliiĝas, konduke al la ŝanĝo en duktileco kaj en dureco. Ĉe la kazoj de kupro, ŝtalo, arĝento, kaj latuno, tiu procezo estas plenumita per varmigo de la materialo (ĝenerale ĝis brilruĝo) dum momento kaj poste malrapide lasanta ĝin malvarmiĝis al la etosa temperaturo en trankvila aero.

Fandado.- Kristalaj substancoj fandiĝas post ioma ripoztempo ĉe la fandopunkta temperaturo. La kialo estas la energia diferenco inter la kristala kaj la likva statoj. Ĉar la kristalstrukturo signifas pli malaltan energetikan staton ol la fandaĵo, tiel la energia diferenco "absorbiĝas" ĉe la fandiĝo. Tial la amorfaj bazmaterialoj kiel ekzemple plastoj havas transiran temperaturon kaj neniun ripoztempon dum la fandiĝo.

Motorbloko kun alumini-magnezia muldilo por metalmuldado.

Metalmuldado estas metalfanda procezo kiu estas karacterizita per perfortigo de fandita metalo je alta premo en muldilo. Tiu muldujo estas kreita uzante du plifortigitajn iloŝtalajn pecojn kiuj estis maŝinitaj en formo kaj laboro simile al injektomuldado dum la procezo. Plej metalmuldiloj estas faritaj el neferaj metaloj, specife el alojoj bazitaj en zinko, kupro, aluminio, magnezio, plumbo, plumbostano kaj stano. Depende el la tipo de metalo fandota, oni uzas ĉambromaŝinon ĉu varman ĉu malvarman.

Hardadometalhardado estas en la metalurgio unu el tuta gamo da procedoj, per kiuj oni prilaboras la internan strukturon de (ĉefe feraj) metaloj, por akiri deziratajn ecojn rilate al eksteraj mekanikaj strenoj. Ekzemplas pli altgrada rezistemo kontraŭ tro rapida foruziĝo, kontraŭ fleksado, premado, tordado. La procedoj efektiviĝas per varmo, kemiaj substancoj aŭ kombinoj el ambaŭ. La diferencon inter la strukturoj eblas bildigi per la ekzemplo de grafito kaj diamanto, kiuj konsistas ambaŭ el pura karbono. Ofte miskomprenita estas la koncepto de pligranda hardeco de laborpeco post malvarma transformigo (ekz. martelado, laminatado). Tio estas subranga kaj ofte eĉ nedezirata, ĉar por sekvaj procedoj damaĝa efekto.

Elektrolamenado estas procezo kiu uzas elektran kurenton por redoksi dissolvitan metalajn katjonojn por ke ili formu koheran metaltavolon sur elektrodo. La termino estas uzata ankaŭ por elektra oksidado de anjonojn en solida subtavolo, kiel en la formado de arĝenta klorido en arĝenta kablo por fari arĝent/arĝent-kloridajn elektrodojn. Elektrolamenado estas ĉefe uzata por ŝanĝi la surfacajn proprecojn de objekto (ekz. abrazio kaj kontraŭ eluza rezistado, korodo protektado, lubrikeco, estetikaj kvalitoj ktp.), sed povas esti uzata ankaŭ por konstrui dikecon sur malgrandaj partoj aŭ por formo objektojn per elektroformado.

Pulvormetalurgio estas termino kiu kovras ampleksan gamon de manieroj en kiuj materialoj aŭ komponantoj estas farataj el metalaj pulvoroj. PM procezoj povas eviti, aŭ ege malpliigi, la neceson uzi forigon de procezitaj metaloj, tiele draste malpliigante perdojn en fabrikado kaj ofte rezulte en pli malaltaj kostoj.

Metalografio kaj kristalografio[redakti | redakti fonton]

La metalografio ebligas, ke la metalurgiisto studu la mikrostrukturon de metaloj.

La metalurgiistoj studas la mikroskopan kaj makroskopan strukturojn de la metaloj uzante la metalografion, nome teknikon inventitan de Henry Clifton Sorby.

En metalografio, koncerna alojo estas muelita sur ebeno kaj polurita ĝis atingi finan staton de spegulo. Poste, la vidaĵo povas esti registrita por montri la mikroskopan kaj makroskopan strukturojn de la metaloj. La vidaĵo estas ekzamenita poste per optika aŭ elektrona mikroskopo, kaj la kontrasto de la bildo havigas detalojn pri la kompono, la mekanikaj proprecoj kaj la devenhistorio de procezado.

La kristalografio, kiu ofte uzas la difrakton de Ikso-radioj aŭ de elektronoj, estas alia valora ilo de kiu disponas la moderna metalurgiisto. La kristalografio ebligas identigi nekonitajn materialojn kaj montras la kristalan strukturon de la vidaĵo. La kvanta kristalografio povas esti uzata por kalkuli la kvanton de fazoj ekzistantaj, same kiel la grado de deformiĝo al kiu oni submetas difinitajn vidaĵon.

Bildaro[redakti | redakti fonton]

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Notoj[redakti | redakti fonton]

  1. "Металлургия". en La Granda Sovetia Enciklopedio. 1979.
  2. 2,0 2,1 Oxford English Dictionary, alirita la 29an de Januaro 2011
  3. History of Gold. Gold Digest. Alirita 2007-02-04.
  4. E. Photos, E. (2010). “The Question of Meteoritic versus Smelted Nickel-Rich Iron: Archaeological Evidence and Experimental Results”, World Archaeology 20 (3), p. 403. doi:10.1080/00438243.1989.9980081. 
  5. 5,0 5,1 W. Keller (1963) The Bible as History. p. 156. ISBN 0-340-00312-X
  6. H.I. Haiko, V.S. Biletskyi. First metals discovery and development the sacral component phenomenon. // Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining // A Balkema Book, London, 2015, р. 227-233. Konsultita la 29an de Aŭgusto 2021.
  7. (2010) “On the origins of extractive metallurgy: New evidence from Europe”, Journal of Archaeological Science 37 (11), p. 2775. doi:10.1016/j.jas.2010.06.012. 
  8. Neolithic Vinca was a metallurgical culture Stonepages from news sources November 2007
  9. «History of Gold». Gold Digest. Konsultita la 29an de Aŭgusto 2021.
  10. Delibes, Germán; Fernández-Miranda, Manuel (1993). «Los orígenes de la civilización. El Calcolítico en el Viejo Mundo». Madrid (unua eldono) (Editorial Síntesis). pp. 7-15. ISBN 84-7738-181-X.
  11. Heskel, Dennis L. (1983). «A Model for the Adoption of Metallurgy in the Ancient Middle East». Current Anthropology 24 (3): 362-366. doi:10.1086/203007. Konsultita la 29an de Aŭgusto 2021.
  12. Eiroa, Jorge Juan (1996). «La Prehistoria. La Edad de los Metales». Madrid (primera edición) (Ediciones Akal). p. 12. ISBN 84-7600-981-X.
  13. Iniesta, Ferran (1998). «Kuma. Historia del África negra.». Barcelona (primera edición) (Edicions Bellaterra 2000). pp. 74-78. ISBN 84-7290-101-7.
  14. B. W. Anderson (1975) The Living World of the Old Testament, p. 154, ISBN 0-582-48598-3
  15. R. F. Tylecote (1992) A History of Metallurgy ISBN 0-901462-88-8
  16. Robert K.G. Temple (2007). The Genius of China: 3,000 Years of Science, Discovery, and Invention (3a eldono). London: André Deutsch. pp. 44–56. ISBN 978-0-233-00202-6.
  17. Karl Alfred von Zittel. (1901) History of Geology and Palaeontology. doi:10.5962/bhl.title.33301.
  18. Musson. (1969) Science and Technology in the Industrial Revolution. University of Toronto Press, p. 26, 29.
  19. 19,0 19,1 The Recycling Rates of Metals: A Status Report (el Retarkivo {{{1}}}) 2010, International Resource Panel, Mediprogramo de Unuiĝintaj Nacioj
  20. Tread lightly: Aluminium attack Carolyn Fry, Guardian.co.uk, 22a de Februaro 2008.
  21. Metal Stocks in Society: Scientific Synthesis (el Retarkivo {{{1}}}) 2010, International Resource Panel, Mediprogramo de Unuiĝintaj Nacioj
  22. "Metal Hardness Tests: Difference Between Rockwell, Brinell, and Vickers", ESI Engineering Specialties Inc., 2017-06-14. (en-US)

Bibliografio[redakti | redakti fonton]

En angla[redakti | redakti fonton]

  • Crow J. M. 2016, "Impossible alloys: How to make never-before-seen metals", New Scientist, 12a de Oktobro
  • Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003), Materials and Processes in Manufacturing (9a eld.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
  • Hofmann S. 2002, On Beyond Uranium: Journey to the End of the Periodic Table, Taylor & Francis, London, (ISBN 978-0-415-28495-0).
  • Oberg, E.; et al. (1996), Machinery's Handbook (25a eld.), Industrial Press Inc, ISBN 0-8311-2599-3.
  • Parish R. V. 1977, The metallic elements, Longman, London, (ISBN 978-0-582-44278-8)
  • Raymond R. 1984, Out of the fiery furnace: The impact of metals on the history of mankind, Macmillan Australia, Melbourne, (ISBN 978-0-333-38024-6)
  • Rehder D. 2010, Chemistry in Space: From Interstellar Matter to the Origin of Life, Wiley-VCH, Weinheim, (ISBN 978-3-527-32689-1).
  • Russell A. M. & Lee K. L. 2005, Structure–property relations in nonferrous metals, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, (ISBN 978-0-471-64952-6)
  • Smith, William F.; Hashemi, Javad (2006), Foundations of Materials Science and Engineering (4a eld.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-295358-6.
  • Street A. & Alexander W. 1998, Metals in the service of man, 11a eld., Penguin Books, London, (ISBN 978-0-14-025776-2)
  • Wilson A. J. 1994, The living rock: The tory of metals since earliest times and their impact on developing civilization, Woodhead Publishing, Cambridge, (ISBN 978-1-85573-154-7)

En germana[redakti | redakti fonton]

  • Hermann Ost: Lehrbuch der chemischen Technologie. 21., von B. Rassow bearbeitete Auflage, Jänecke Verlag, Leipzig 1939. (Kapitel „Metallurgie“).
  • Alfred von Zeerleder: Über Technologie der Leichtmetalle. 2. Auflage. Verlag des Akademischen Maschinen-Ingenieur-Vereins an der E. T. H. Zürich, 1951.
  • Hans Schmidt: Das Gießereiwesen in gemeinfasslicher Darstellung. 3., umgearb. u. erw. Aufl. Gießerei-Verlag, Düsseldorf 1953.
  • Hans Riedelbauch: Partie- und Chargenfertigung in betriebswirtschaftlicher Sicht. In: ZfhF – Zeitschrift für handelswissenschaftliche Forschung. Westdeutscher Verlag, Köln u. a., Heft 9, 1959, S. 532–553.
  • Ernst Brunhuber: Schmelz- und Legierungstechnik von Kupferwerkstoffen. 2., neubearb. Aufl. Schiele & Schön Verlag, Berlin 1968.
  • Gesamtverband Deutscher Metallgiessereien (Hrsg.): Guss aus Kupfer und Kupferlegierungen, Technische Richtlinien. Düsseldorf / Berlin 1982, DNB 821020889 .
  • DKI-Workshop. Deutsches Kupfer-Institut, Berlin. (Schriftenreihe; Tagungsbände – unter anderem 1993, 1995).
  • Hans Joachim Müller: Handbuch der Schmelz- und Legierungspraxis für Leichtmetalle, Schiele & Schön, Berlin 1977, ISBN 3 7949 0247 5.

Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]