¿Qué es la ingeniería metalúrgica?
La ingeniería metalúrgica es el campo de la ingeniería dedicado a trabajar con metales. Aligue áreas que incluyen la extracción de metales de la tierra, refinando minerales de metal y el diseño y producción de materiales hechos de mezclas de metales, llamadas aleaciones de metal. Es enormemente importante para campos como la fabricación y la construcción, así como para una amplia gama de bienes de consumo con componentes metálicos.
Este campo de ingeniería se divide comúnmente en dos áreas, metalurgia extractiva y metalurgia física. En metalurgia extractiva, la ingeniería metalúrgica se usa para extraer y refinar metales extraídos de la tierra. Los metales casi siempre se encuentran mezclados con otros materiales en depósitos minerales llamados minerales en lugar de solos y con frecuencia se encuentran en compuestos químicos en lugar de en forma elemental pura. Antes de que se puedan usar estos metales, primero deben retirarse del mineral.
Esto se puede hacer con varios métodos diferentes, dependiendo del mineral en cuestión. Los minerales se pueden calentar para causar cambios físicos y reacciones químicas en el mineral. Se pueden aplicar agentes químicos para causar reacciones químicas en los compuestos que contienen el metal. Los minerales se pueden disolver en agua calentadas hasta que estén fundidas para que el metal pueda aislarse a través de procesos eléctricos. Una vez que el metal ya no se une químicamente con otros elementos, se refina para purificarlo físicamente. Todos estos métodos dependen del conocimiento de la ingeniería metalúrgica.
Una vez que los metales se han obtenido del medio ambiente a través de la metalurgia extractiva, la metalurgia física es lo que los pone en usar. Una de las principales aplicaciones de la ingeniería metalúrgica es la creación de aleaciones de metales al combinar un metal con otros metales o materiales no metales. Las aleaciones pueden tener propiedades que difieren de sus partes constituyentes, y se han creado una gran variedad de aleaciones para proporcionar materialespara diferentes tareas. Más comúnmente, las sustancias constituyentes de una aleación se mezclan calentándolas lo suficiente como para que se derritan y luego las mezcle y permitan que la mezcla se enfríe y se solidifique. También son posibles otros medios de aleación, como mezclarlos en forma de polvo sólido y luego someterlos a un gran calor y presión para combinarlos.
La aleación puede ser sometida a varios procesos de tratamiento diferentes que alteran sus propiedades mecánicas sin cambiar su composición química. Estos procesos pueden ser mecánicos, alterando la estructura cristalina de la aleación aplicando fuerzas para causar estrés mecánico. También pueden implicar calentar la aleación, ya que procesos como sostener una aleación a una temperatura alta durante períodos prolongados de tiempo o calentarla y luego enfriarla rápidamente nuevamente sumergiéndola en agua fría o aceite también puede afectar la estructura cristalina en la que se organizan los átomos de la aleación. Ingeniería metalúrgica AConocimiento científico de las características de diferentes mezclas de sustancias y los efectos físicos de diferentes tratamientos para diseñar un proceso de producción para crear una aleación que se adapte mejor a una aplicación dada.
Por lo tanto, la ingeniería metalúrgica se encuentra en el centro de las industrias de producción de metales, como la fabricación de acero. Es muy importante para áreas relacionadas como la construcción de edificios, el diseño de vehículos como automóviles y aviones, y proyectos de ingeniería civil como puentes. Además, la ingeniería metalúrgica es esencial para la fabricación industrial de muchos bienes de capital y consumo.
Los ejemplos más antiguos conocidos de metalurgia datan de aproximadamente 7,000 aC, cuando los humanos comenzaron a usar armas primitivas y herramientas hechas de cobre. Por 6,000 aC, los humanos estaban usando fuego para oler minerales que contenían cobre para hacer metales más puras. Las primeras aleaciones hechas por el hombre se remontan a 3,800 a. C., cuando los trabajadores metálicos en el Medio Oriente comenzaron a alearse de estaño y cobre a CReatre el bronce, un material mucho más efectivo para armas y herramientas que darían forma radicalmente al desarrollo de la civilización. Las personas en diferentes partes del mundo descubrieron procesos metalúrgicos básicos de forma independiente. Estos eventos son anteriores a la idea de la ingeniería como una disciplina profesional especializada o científica por muchos miles de años, por supuesto, pero está presente el núcleo esencial de la ingeniería metalúrgica: usar el conocimiento de los metales para extraer, dar forma y transformarlos para el uso humano.