材料与人类文明论文
人类文明的发展和社会的进步与金属材料密切相关。在石器时代之后，青铜时代和铁器时代以金属材料的应用为标志。现代，各种金属材料已经成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应该从以下几个方面开始:
一.分类:
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
(1)黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁、含碳2% ~ 4%的铸铁、含碳2%以下的碳钢以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金和精密合金。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
(2)有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻大，电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中既有快速冷凝工艺获得的非晶金属材料，也有准晶、微晶、纳米晶金属材料。还有隐身、耐氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼、金属基复合材料等特殊功能合金。
金属材料按生产和成型工艺分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属和粉末冶金材料。
铸造金属是通过铸造工艺形成的，主要包括铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。
变形金属是通过锻造、轧制、冲压等压力加工形成的，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。
喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成的具有一定形状和组织性能的零件和坯料。
金属材料的性能可分为两种:工艺性能和使用性能。
第二，性能
为了更合理地使用金属材料，充分发挥其功能，需要掌握各种金属材料制成的零部件在正常工作条件下的性能(使用性能)和材料在冷热加工过程中的性能(工艺性能)。
材料的性能包括物理性质(如比重、熔点、电导率、热导率、热膨胀、磁性等。)，化学性能(耐久性、耐腐蚀性、抗氧化性)，机械性能也称为力学性能。
材料的工艺性能是指材料适应冷热加工方式的能力。
三、生产流程:
在金属材料的生产中，一般先提取金属，然后熔炼。
有些金属需要进一步精炼，调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。为了提取金属，钢铁通常采用火法冶炼工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉和冲天炉(炼铁)进行冶炼和熔炼；有色金属使用火法冶金和湿法冶金工艺；高纯度金属和需要特殊性能的金属也采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料经过熔炼、调整成分后，通过铸造或粉末冶金制成铸锭和坯料，再进行塑性加工制成各种形状和规格的产品。对于一些金属制品，要求有特定的内部结构和机械性能，经常采用热处理技术。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火和时效处理(淬火后的金属零件在室温或更高的温度下保持适当的时间，以提高其强度和硬度)。
四、发展趋势:
金属材料的发展已经摆脱了纯金属和纯金。随着材料设计、工艺技术和性能测试的进步，传统金属材料发展迅速，新型高性能金属材料不断开发。如快速凝固非晶和微晶材料、高比强度和高比模量的铝锂合金、有序金属间化合物和机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱状晶和单晶合金、金属基复合材料以及新型功能金属材料如形状记忆合金、钕铁硼永磁合金和储氢合金等，已分别应用于航空航天、能源、机电等领域，并产生了巨大的经济效益。