Metallurgia

Metallurgia on luonnontieteisiin ja teknisiin tieteisiin kuuluva tieteenala/oppi, joka käsittelee metallien (tai laajemmin käsitettynä myös muiden epäorgaanisten materiaalien) valmistus- ja jalostusmenetelmiä sekä tutkii niiden elinkaarta ja sen aikana tapahtuvia muutoksia usein metallien kiderakenteen näkökulmasta. Historiallisesti metallurgian kehitys on kulkenut samaa tahtia teräksen valmistusmenetelmien kanssa, sillä valtaosa maailman metallintuotannosta liittyy teräkseen.

Metallurgian osa-alueet

Metallurgia voidaan jaotella karkeasti prosessimetallurgiaan ja fysikaaliseen metallurgiaan, mutta monia muitakin alalajeja on, ja rajanveto on joskus vaikeaa, esimerkkeinä jauhemetallurgia ja rikastustekniikka, joka varsinkin anglosaksisissa maissa luetaan metallurgiaan kuuluvaksi.

Prosessimetallurgia käsittelee muun muassa materiaalien valmistukseen tarvittavien raaka-aineiden esikäsittelyä (esimerkiksi rikasteen pasutus ja sintraus), materiaalien valmistusta raaka-aineista (esimerkiksi malmirikasteiden sulatus) ja puolivalmiiden tuotteiden käsittely- ja jalostusprosesseja (esimerkiksi raffinointi, puhdistus ja konvertterissa tapahtuva hiilenpoisto, mellotus).

Prosessimetallurgia voidaan jaotella vielä hydrometallurgiaan ja pyrometallurgiaan.

Hydrometallurgia käsittelee liuoksissa tapahtuvia tai nesteen avustuksella/välityksellä tapahtuvia ilmiöitä, esimerkiksi korroosiota ja korroosionestoa, rikasteiden läjäliuotusta, kuparin elektrolyysiä ja metallien valmistusta liuospohjaisin menetelmin (Hydro-Copper).

Pyrometallurgia käsittelee korkeissa lämpötiloissa tapahtuvia ilmiöitä, esimerkiksi kuparin liekkisulatusta, masuunin toimintaa tai plasmapinnoitusta.

Fysikaalinen metallurgia käsittelee esimerkiksi materiaalien muokkausta tuotteiksi raaka-aineiden (metallien) valmistamisen jälkeen. Tyypillinen fysikaalisen metallurgian prosessivuo on:

• sulatus
• valu
• kuumamuokkaus
• kylmämuokkaus
• lämpökäsittely

Metallurgian opetus

Suomessa metallurgian korkeakouluopetusta antavat Aalto-yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, Oulun yliopisto, Lappeenrannan teknillinen yliopisto ja Åbo Akademi. Metallurgian opetus Teknillisessä korkeakoulussa tapahtui aluksi Kemian osastolla, sen jälkeen siitä erotetulla Vuorikemian osastolla. Osaston nimi muutettiin sittemmin Vuoriteollisuusosastoksi, ja myöhemmin siitä tuli Materiaali- ja kalliotekniikan laitos, joka puolestaan muuttui myöhemmin Materiaalitekniikan osastoksi. Teknillisen korkeakoulun tultua osaksi Aalto-yliopistoa, opetus tapahtuu nyt Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun Kemian tekniikan ja metallurgian laitoksen puitteissa.

Katso myös

• Metallografia
• Korroosio
• Agglomerointi

Aiheesta muualla

• Metallurgia Aalto
• Metallurgy Encyclopaedia Britannica (englanniksi)