متالورژی

متالورژی (به انگلیسی: Metallurgy) یا فلزشناسی شاخه‌ای از علم مواد است که به شناخت و استخراج فلزات و فناوری‌های کار با فلزات می‌پردازد. این علم جداسازی مواد معدنی از سنگ معدن آن‌ها، ذوب، تصفیه و تولید شمش، بهبود خواص و تهیه آلیاژها و فن کار بر روی فلزات و شکل دهی آن‌ها را دربر می‌گیرد. این رشته از منفکات رشته مکانیک جامدات است که از سال ۱۳۷۵ در دانشگاه‌های ایران تدریس می‌گردد. به‌طور کلی علم مواد شامل بررسی خواص جامدات می‌شود و دربرگیرندهٔ فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها است. علم متالورژی به‌طور عمده به فلزات و ساختار آن‌ها می‌پردازد و در تحصیلات تکمیلی خواص و کاربرد دیگر جامدات نیز بررسی می‌شود.

واژه متالورژی از ترکیب دو کلمه یونانی متالون "metallon" به معنی فلز و ارگون "ergon" به معنی کار ساخته شده‌است.

Georgius Agricola
گئورگیوس اگریکولا- نویسنده یکی از اولین کتاب‌های مهم در زمینه استخراج فلزات

مقدمه

از زمانی که انسان فلز را شناخت، متالورژی را به عنوان یک هنر فرا گرفت. صنعت ریخته‌گری از دیر باز در جهان به عنوان یک صنعت مادر شناخته شده و با پیشرفتهای روزافزون تکنولوژی نقش آن آشکار می‌گردد.

تاریخچه

Bois-du-Luc - Fondeur d'art 2
ریخته‌گری مفرغ

دوره فلزات بعد از عصر حجر و از حدود ۶ تا ۷ هزار سال قبل از هجرت آغاز شده‌است. شاید مس اولین فلزی است که بطور خالص و طبیعی و جدا از مواد معدنی مورد استفاده بشر قرار گرفته‌است. انواع سنگ‌های مس از ظاهری فلزی با رنگهای مختلف مانند نیلی، لاجوردی، سبز، طلایی و سرخ برخوردار هستند. این امر می‌تواند یکی از عوامل توجه بشر اولیه به ترکیبات حاوی مس باشد.

برخی معتقدند که گویا اولین بار ذرات طلا که در کنار ماسه‌های کنار رودخانه‌ها پراکنده بودند، توسط بشر شناسایی شدند. مصریان و شاید هندیان بیشتر از سایر ملل در استخراج طلا از سنگ‌های آن توفیق داشتند، اما در ایران از دوره هخامنشی، آثار متعددی از طلا و نقره خصوصاً در کنار رود جیحون و در شهر همدان کشف شده‌است. با گذشت زمان فلزات دیگری مانند نقره، سرب، آنتیموان و قلع نیز کشف شدند و بشر توانست با استفاده از آتش، ذوب فلزات را تجربه نموده و آلیاژهای مختلف را بدست آورد. به عنوان مثال، از مخلوط کردن قلع و مس، مفرغ بدست آمد و به این ترتیب عصر مفرغ شروع شد.

گرایش‌های کارشناسی

  • مهندسی مواد و متالورژی

گرایش‌های کارشناسی ارشد

گرایش‌های دکترا

روش‌های تولید مصنوعات فلزی

جستارهای وابسته

منابع

آزمایشگاه متالورژی

آزمایشگاه متالورژی (انگلیسی: Metallurgical Laboratory) با نام مخفف (Met Lab) یک آزمایشگاه تحقیقاتی بود که در فوریه سال ۱۹۴۲ و در دانشگاه شیکاگو جهت مطالعه بر روی عنصر تازه کشف شده پلوتونیم، تأسیس گردید. تحقیقات این آزمایشگاه منجر به ابداع روش‌هایی نوین در تولید راکتورهای اتمی برای تولید این عنصر و نیز روش‌هایی جهت جداسازی آن از دیگر عناصر گردید.

آلیاژ

آلیاژ (فرانسوی: Alliage) یا هم‌جوشه، مخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی که آن را فلز پایه می‌گویند با یک یا چند عنصر فلزی یا غیرفلزی است. آلیاژ معمولاً خواصی متفاوت از عناصر تشکیل دهنده خود دارد. بسته به میزان همگنی در اختلاط عناصر، هم‌جوشه می‌تواند تک فاز یا چند فازی باشد. هدف از هم‌جوشه‌سازی، تغییر و بهبود خواص ماده مانند چقرمگی، استحکام، سختی و غیره‌ست. ویژگی‌های فیزیکی هم‌جوشه با نمودار فازی توصیف می‌شود.

معمولاً هم‌جوشه‌ها بر اساس درصد وزنی عناصر موجودشان گزارش می‌شوند. بر اساس تعداد عناصر، هم‌جوشه را دوتایی، سه‌تایی و غیره می‌نامند. برای بیان یک هم‌جوشه مشخص با دامنه متغیر از درصد عناصر، اصطلاح سیستم بکار می‌رود. مثلاً، فولاد سیستم آلیاژی دوتایی از آهن و کربن است که در این سیستم آلیاژی دامنه کربن بین ۰٫۰۲ تا ۲٫۱۴ درصد قابل‌تغییر است.

به محلول جامدی که حداقل یکی از اجزای آن‌ها فلز بوده و خواص فیزیکی و شیمیایی فلزی داشته باشند، آلیاژ فلزی و به محلول‌های جامدی که حداقل یکی از اجزای آن‌ها سرامیکی بوده و خواص سرامیکی داشته باشند، آلیاژ سرامیکی گفته می‌شود.

آهنگری

آهنگری حرفه تغییر شکل فلزات و ساخت ابزار از آنهاست.آهنگری از قدیمی‌ترین هنرهای فلزکاری است و منشأ آن به زمان‌های بسیار دور بازمی‌گردد. در این فرایند نیروهای بزرگی به کار گرفته می‌شود و لوازم کار اغلب بسیار سنگین هستند. در دوران گذشته فلز مورد نظرشان را تا حد لازم گداخته می‌کردند و بعد با یک انبر آن را بر روی سندان نگه می‌داشتند و چکش کاری می‌کردند تا شکل مورد نظر را پیدا کند. گاهی فلز گداخته را با چکش کاری در داخل یک قالب شکل می‌دادند و فلز گداخته شکل قالب را به خود می‌گرفت.

ابرآلیاژ

اَبَرآلیاژ (به انگلیسی: Superalloy)، آلیاژی است که از نظر اکسایش و حفظ استحکام در مقابل حرارتِ بیش از یک‌سومِ نقطهٔ ذوب خود مقاوم باشد. عنصرِ پایهٔ ابرآلیاژها، معمولاً نیکل، کبالت یا آهن-نیکل است.

ابرآلیاژ استحکام زیادی در دماهای بالا دارد و در برابر خزش، خوردگی و اکسایش مقاوم است. این مقاومت توسط عناصری نظیر آلومینیم و کروم ایجاد می‌شود. ساختار کریستالی این آلیاژها معمولاً مکعبی وجه پر (FCC) است.

عمدهٔ کاربرد ابرآلیاژها در قسمت‌های داغ توربین‌های گاز (پره‌های توربین و محفظه احتراق) می‌باشد که دمای گاز در این بخش‌ها به بیش از ۱۰۰۰ درجه سلسیوس می‌رسد.

انجمن مهندسین متالورژی ایران

انجمن مهندسین متالورژی ایران (به انگلیسی: The Iranian Metallurgical Engineering Society)، یک سازمان ملی حرفه‌ای است که هدف اصلی آن کمک به پیش‌برد فناوری و علم مواد به‌طور گسترده و حوزه‌های وابسته به مهندسی مواد و مهندسی متالورژی و هم‌چنین زمینه‌های وابسته به‌طور خاص است.

تکلیس

تکلیس یا کشته سازی (به انگلیسی: Calcination) اصطلاحی در علم مواد و شیمی است که به حرارت دادن مواد برای پیرولیز، حذف رطوبت، تشکیل ترکیبات واسط، انجام واکنش در حالت جامد و نفوذ گفته می‌شود. در داروسازی برای خوراکی و قابل جذب شدن مواد معدنی و فلزات استفاده می‌شود.و اصطلاح کشته‌سازی بیشتر در فارماکوپه‌های طب آیوروویدک و یونانی به کار رفته‌است و داروهای کشته در هند معروف می‌باشد.

در متون تخصصی طب سنتی ایران تعاریف دیگری نیز از تکلیس ارائه شده‌است؛ حکیم محمد حسین عقیلی علوی خراسانی در ابتدای کتاب مخزن الادویه در تعریف تکلیس گفته‌است هر آنچه که قابل ساییدن نباشد و با حرارت بتوان کاری کردتا قابل ساییدن باشد. (در پژوهش صور گرفته توسط مهدی صیادی و همکاران تحت عنوان بررسی تاریخی علم التکلیس بعد از اسلام تا قرن ۱۳).

دانشکده مهندسی معدن، متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) در سال ۱۳۵۳ تحت عنوان انستیتو مهندسی معدن و با پذیرش ۱۵ دانشجو در گرایش استخراج معدن فعالیت آموزشی خود را آغاز نمود. اولین دوره کارشناسی ارشد مکانیک سنگ (۱۳۷۱)، اولین دوره دکتری مهندسی معدن (۱۳۷۵) و اولین دوره کارشناسی ارشد مهندسی نفت، استخراج و حفاری (۱۳۷۹) در ایران، توسط این دانشکده راه اندازی شده‌است.

در حال حاضر این دانشکده هر سال، ۱۱۰ دانشجو در ۴ گرایش دوره کارشناسی و ۹۰ دانشجو در ۸ گرایش دوره کارشناسی ارشد را از طریق آزمون سراسری می‌پذیرد. در سال ۱۳۸۵، ۳۵ دانشجو در ۸ گرایش دوره دکتری در این دانشکده مشغول به تحصیل بوده‌اند.

شناورسازی کف

شناورسازی کف (به انگلیسی: Froth flotation) یکی از مهم‌ترین و گسترده‌ترین روش‌های جداسازی ماده معدنی و مواد باطله و در عین حال از دقیق‌ترین روش‌های پرعیار کردن مواد معدنی است، که علاوه بر اکثر سنگ‌های معدنی، فلزی بسیاری از کانی‌های غیر فلزی و زغال سنگ را می‌توان به کمک آن پر عیار کرد.

صنعتی‌سازی

صنعتی‌سازی، فرایند تغییر اجتماعی و اقتصادی است که یک گروه انسانی را از یک جامعهٔ پیشاصنعتی به صنعتی تبدیل می‌کند. صنعتی‌سازی بخشی از فرایند گسترده‌تر مدرن‌سازی است که در آن تغییرات اجتماعی و توسعهٔ اقتصادی با نوآوری تکنولوژیکی و به‌ویژه با توسعهٔ تولید انرژی و متالورژی در مقیاس بزرگ ارتباطی تنگاتنگ دارد. صنعتی‌سازی سازمان وسیع یک اقتصاد به‌منظور تولید است.

همچنین صنعتی‌سازی معرف شکلی از تغییر فلسفی است که مردم رویکرد متفاوتی نسبت به درک طبیعت، و فرایند جامعه‌شناسانهٔ عقلائی‌کردن فراگیر پیدا می‌کنند.

علم مواد

علم مواد (به انگلیسی: Materials Science) یا مهندسی و علم مواد یک حوزهٔ میان رشته‌ای است که در آن رابطهٔ بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مواد مورد بررسی قرار می‌گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینهٔ نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته‌های پیشرو در عرصه دانش بدل شده‌است. به‌طور خلاصه یک مهندس مواد در نخستین گام به‌کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتوهای ایکس یا روش‌ها و تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپی مواد گوناگون می‌پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه‌گیری قرار می‌گیرند تا روش‌های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی فرا گرفته شود.علم مواد یا مهندسی مواد یکی از اصلی‌ترین رشته‌های مهندسی است زیرا دیگر رشته‌های مهندسی بدون مواد صنعتی ساخته شده توسط مهندسین مواد کارایی ندارند به عنوان مثال همه قطعات یک سیستم کامپیوتر با علم مواد ساخته می‌شود یا همه مصالح مورد نیاز ساختمان‌سازی برای رشته عمران را مهندسین مواد میسازند برای آشنایی بیشتر درباره یکی از گرایش‌های مهندسی مواد به کتاب 'آنچه هر مهندسی درباره سرامیک‌ها باید بداند' رجوع گردد.

عکاسی ریزنگاری

ریزنگاری یا میکروگرافی (به انگلیسی: Micrography) روشی است در عکاسی برای تهیه نگاره توسط ریزبین. این روش در علوم مختلف به خصوص در پزشکی و متالورژی و فناوری اطلاعات (IT) و امروزه در عکاسی هنری کاربرد دارد.

فیزیک حالت جامد

حالت جامد یکی از گسترده‌ترین شاخه‌های فیزیک است. این شاخه دربارهٔ چگونگی تشکیل مواد با در نظر گرفتن تمام جزییات حاکم بر طرز قرار گرفتن اتم‌ها بحث می‌کند. خواص فیزیکی هرگونه جسم فیزیکی (فلز یا غیر فلز)، مورد بحث این شاخه است.

در بحث حالت جامد، اجسام به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

رسانا

نیمرسانا

نارسانا

ابررسانایکی از موضوعات مورد بحث و عمده فیزیک حالت جامد بحث در مورد بلورها بخصوص بلور الماس است.

در فیزیک جامدات بلور یا کریستال الماس به دلیل دارا بودن خواص ترکیبی و پیوند خاص بین اتمی (پیوند کووالانس) یکی از سخت‌ترین بلورهای موجود در دنیا به شمار می‌رود.

از دیگر مسائلی که در فیزیک حالت جامد روی آن‌ها بحث می‌شود عبارت‌اند از:

بردارهای پایه، سلول اولیه (primitive cell)، کسر به هم پکیدگی، تفرق اشعهٔ x

به علت گسترش سریع فیزیک حالت جامد و کاربردهای آن، در سال ۱۹۷۸ جامعه فیزیک آمریکا رای به تغییر نام بخش خود از فیزیک حالت جامد (DSSP) به بخش فیزیک ماده چگال داد و از آن پس فیزیک حالت جامد به زیر مجموعه فیزیک ماده چگال منتقل شد.

لخته‌سازی

لخته‌سازی یا فلوکولاسیون (به انگلیسی: flocculation) یکی از روش‌های انجام آزمایشهای سرم‌شناسی است که بررسی پادتنهای موجود در سرم خون می‌پردازد. تست VDRL برای بررسی سیفلیس یکی از معروفترین آزمایشهای این روش است. در این روش آنتی ژنهای کلوئیدی را ته‌نشین می‌کنند.

ماشین‌سازی اراک

ماشین‌سازی اراک، ابرشرکت دانش‌بنیان ایرانی و بزرگ‌ترین طراح و سازنده مجتمع‌های پتروشیمی، پالایشگاه‌های گاز، پالایشگاه‌های نفت، سدها، پل‌ها، نیروگاه‌های برق‌آبی، نیروگاه‌های بادی و کارخانجات سیمان در ایران و خاورمیانه می‌باشد که علاوه‌بر تجهیزات صنایع نفت و گاز، تجهیزات سدها، نیروگاه‌ها و صنایع سیمان؛ تجهیزات بنادر، تجهیزات ترابری، تجهیزات ریلی، تجهیزات معدنی، دکل و موتور حفاری، زباله‌سوز، واحدهای تصفیه‌آب صنعتی و سازه‌های فولادی نیز تولید می‌کند. این شرکت به منظور پشتیبانی از صنایع بنیادین و برآورده کردن نیازهای صنعتی کشور، در سال ۱۳۴۶ در زمینی به مساحت ۱۳۴ هکتار توسط کارشناسان اتحاد جماهیر شوروی در ازای صادرات گاز ایران به شوروی در اراک تأسیس و در سال ۱۳۵۰ به‌عنوان اولین صنعت سنگین ایران به‌بهره‌برداری رسید.این ابرشرکت با داشتن بیش‌از نیم‌قرن سابقه و تجربه، قابلیت‌ها و توانایی‌های علمی، فنی و تخصصی، تجهیزات و امکانات پیشرفته و مدرن در قالب پنج گروه تولیدی مختلف، سه شرکت تابعه مستقل و دو گروه پشتیبانی، کارخانه نوآوری و مرکز آموزش علمی‌کاربردی توانایی انجام پروژه‌های بزرگ ملی را دارا و قادر به تولید انواع محصولات می‌باشد. به‌علاوه ماشین‌سازی اراک در زمینه تسهیل رشد کسب‌وکارهای نوپا و دانش‌بنیان، جذب سرمایه‌گذار و ارائه مشاوره کسب‌وکار نیز فعالیت می‌کند و در حال حاضر زیرمجموعهٔ صندوق ذخیره فرهنگیان می‌باشد.

متالورژی پودر

متالورژی پودر (به انگلیسی: Powder metallurgy)، برخی از قطعات صنعتی که به دلیل پیچیدگی شکل قطعه یا دلایل دیگر از طریق ریخته‌گری، نورد، آهنگری یا ماشین‌کاری قابل تولید نباشند به روش متالورژی پودر تولید می‌گردند. قطعاتی مانند:

ساخت قطعات متخلخل مثل صافی‌ها

قطعاتی از جنس مواد دیرگداز فلزی مانند تنگستن

سرامیک‌های

انواع چرخ دنده‌ها

ابزارهای بسیار سخت مانند الماس‌های برش

و مواردی که همگن بودن در آن بسیار مهم استدر این موارد متالورژی پودر بسیار کاربرد دارد.

نیتروناتریت

نیتروناتریت (به انگلیسی: Nitronatrite) با فرمول شیمیایی NaNO3 از مجموعه کانی هاست و دارای شکستگی صدفی. محلول در آب از ترکیب شیمیایی آن گرفته شده‌است. به راحتی ذوب می‌شود. محلول در آب Na2O:۳۶٫۵٪ N2O۵:۶۳٫۵٪ از نظر شکل بلور: رومبوئدر، رنگ: سفید - خاکستری - قهوه‌ای - قرمز زرد، شفافیت: نیمه شفاف، شکستگی: صدفی، رخ: کامل - مطابق باسطح، سیستم تبلور: تری کلینیک و در رده‌بندی نیترات است و منشأ تشکیل آن رسوبی است.

همایند کانی‌شناسی (پارانژ) آن - ژیپس- میرابلیت- هالیت است

کاربرد آن: در متالورژی و کود، از نظر ژیزمان بلوری - متراکم - دانه‌ای تقریباًَ کمیاب است و بیشتر در شیلی و روسیه یافت می‌شود.

پرویز دوامی

پرویز دوامی (۱۱ خرداد ۱۳۲۰، تهران -)، استاد دانشکده مهندسی و علم و مواد دانشگاه صنعتی شریف و از اعضای پیوستهٔ فرهنگستان علوم ایران است. وی یکی از چهره‌های ماندگار و دارای نشان درجهٔ یک دانش است.

کارل بوش

کارل بوش (به آلمانی: Carl Bosch) ‏ (۲۷ اوت ۱۸۷۴ - ۲۶ آوریل ۱۹۴۰) شیمی‌دان و مهندس آلمانی و هم‌چنین برنده جایزه نوبل شیمی بود. او طی سال‌های ۱۸۹۴ تا ۱۸۹۶ در دانشگاه فنی برلین در رشته متالورژی تحصیل می‌کرد.او یک پیشگام در زمینه مواد شیمیایی صنعتی با فشار بالا و هم چنین بنیانگذار ای‌جی فاربن بود که از یک نظر بزرگترین شرکت شیمیایی دنیا است.

گروه متالورژی چین

گروه متالورژی چین، (به چینی: 中国冶金科工集团公司) شرکت استخراج معادن و پیمانکار ای‌پی‌سی چینی است، که در زمینه ارائه خدمات مهندسی، تدارکات، بهره‌برداری از منابع طبیعی، ساخت‌وساز املاک، توسعه املاک و مستغلات، کاغذسازی و ساخت تجهیزات، همچنین استخراج معادن مس، روی و سنگ آهن فعالیت می‌کند.گروه متالورژی چین در سال ۱۹۸۲ راه‌اندازی شد. دفتر مرکزی این شرکت در شهر پکن قرار دارد و سهام آن در بازارهای بورس اوراق بهادار هنگ کنگ و بورس شانگهای معامله می‌شود.

زمینه‌ها
اجزا
تاریخ فناوری
Theories و
ایده‌ها
سایر
رشته‌های مهندسی
مهندسی عمران
مهندسی مکانیک
مهندسی برق
مهندسی شیمی
میان‌رشته
فهرست اصطلاحات

به زبان‌های دیگر

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.