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　　金屬學(xué)是關(guān)于金屬材料—金屬和合金的科學(xué)，它的中心內(nèi)容是研究金屬和合金的成分、結(jié)構(gòu)、組織和性能，以及它們之問(wèn)的相互關(guān)系和變化規(guī)律，目的在于利用這些關(guān)系和規(guī)律來(lái)指導(dǎo)科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，以便更充分有效地發(fā)揮現(xiàn)有金屬材料的潛力，并進(jìn)而創(chuàng)制新的金屬材料。金屬學(xué)荃本上是一門應(yīng)用科學(xué)，也是一門偏重于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)。
　　金屬學(xué)的研究方法可分為實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面。
　　分析成分、測(cè)定結(jié)構(gòu)、觀察和鑒別組織、測(cè)試性能以及從動(dòng)力學(xué)方面分析結(jié)構(gòu)和組織的形成和變化，應(yīng)是金屬學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。X射線分析法、光學(xué)顯微鏡(以下簡(jiǎn)稱光鏡)分析法、電子顯微鏡和電子探針等技術(shù)以及各種測(cè)試力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)和化學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)技術(shù)等，則是進(jìn)行金屬學(xué)試驗(yàn)的重要方法和手段。
　　研究組織的最簡(jiǎn)單的方法是肉眼觀察，這種方法稱為宏觀分析法，它能分辨出金屬和合金的低倍組織—材料在宏觀范圍內(nèi)的化學(xué)和物理的不均勻性.如鑄件的偏析、氣孔、疏松、裂紋、晶帶、壓力加工所造成的流線，經(jīng)化學(xué)熱處理后的滲碳層、斷口的形式(韌斷或脆斷)等。宏觀分析作為一種檢查產(chǎn)品或半成品質(zhì)量的方法，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)上。觀察細(xì)微組織可借助于光學(xué)顯微鏡。在光學(xué)顯微鏡下觀察到的組織，一般稱為顯微組織。光學(xué)顯微鏡由于受光波長(zhǎng)的限制，分辨率約為1.5x10(-7)cm，有效放大倍數(shù)小于1500倍。觀察更細(xì)微組織，必須借助電子顯微鏡。電子顯微鏡的分辨能力可達(dá)10（-6）~10（-7）CM。在電子顯微鏡下觀察到的組織稱為電鏡組織。此外，場(chǎng)離子顯微鏡的應(yīng)用，可將分辨率進(jìn)一步提高，而達(dá)到近于原子大小的尺寸。利用X射線衍射方法可測(cè)定金屬和合金內(nèi)部各種相的晶體結(jié)構(gòu)，電子探針(微區(qū)x線譜分折)則可用于分析組織中顯微區(qū)域內(nèi)的化學(xué)成分。
　　熱模擬機(jī)可以模擬連鑄，軋制工藝，高溫流變和高速拉伸與壓縮情況下的強(qiáng)度塑性指標(biāo)力學(xué)性能與組織等。，高溫?zé)崴苄?，?yīng)力松弛試驗(yàn)，熱處理工藝，低速，測(cè)定金屬的相變溫度、相變時(shí)間，以及與之相對(duì)應(yīng)的借助于機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)、熱電學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法可以測(cè)定金屬和合金的各種有關(guān)性能。同時(shí)，由于性能的變化是結(jié)構(gòu)組織變化的反映，結(jié)構(gòu)的形成和變化過(guò)程。所以也可以利用這些方法來(lái)間接地研究組織金屬學(xué)理論方面的研究主要包括熱力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)以及電子理論在金屬學(xué)中的應(yīng)用。力學(xué)分析法用于研究合金系中相的形成和相平衡的條件以及條件變化時(shí)相變的方向、限度和馭動(dòng)力。分子動(dòng)力學(xué)分析法則用于研究金屬和合金中各種轉(zhuǎn)變過(guò)程中的速度和機(jī)理方面的問(wèn)題。電子理論可使有關(guān)結(jié)構(gòu)和性能方面的研究更深化一步。
　　金屬學(xué)已有的基本原理是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲得的，我們以后更要理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，使金屬學(xué)理論進(jìn)一步完善。
　　金屬學(xué)的主要內(nèi)容包括:金屬的各種性能、性變形及對(duì)組織性能的影響、鋼的熱處理及鋼和鑄鐵的分類、編號(hào)、成分、處理狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用。金屬學(xué)是冶煉、軋鋼、金屬制品等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是鋼鐵技術(shù)工人必須學(xué)習(xí)和掌握的一門重要課程。