Historiquement, la métallurgie possède l’un des domaines clés de la science des matériaux. C’est le processus de travail avec des métaux pour créer des pièces individuelles, des assemblages ou des structures à grande échelle. La science des matériaux est l’une des plus anciennes formes d’ingénierie et de science appliquée et le matériau de choix d’une époque donnée est souvent un point déterminant (par exemple l’âge de pierre, l’âge du bronze, l’âge du fer). La transformation des métaux à l’état solide peut être divisée en deux grandes étapes:
- Travail à chaud. Premièrement, la matière première sous forme de gros lingots ou de billettes est travaillée à chaud, généralement par laminage, forgeage ou extrusion, en formes et tailles plus petites. Ces processus se produisent à une température supérieure à celle à laquelle se produit la recristallisation. Être au-dessus de la température de recristallisation permet au matériau de recristalliser lors de la déformation. Ceci est important car la recristallisation empêche les matériaux de durcir, ce qui maintient finalement la limite d’élasticité et la dureté faibles et la ductilité élevée. Pour les opérations de travail à chaud, de grandes déformations sont possibles, qui peuvent se répéter successivement car le métal reste mou et ductile. En général, les métaux sont mis en forme par des procédés tels que:
- Forger
- Roulant
- Extrusion
- Dessin
- Fonderie
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