金属加工

金属加工是塑造和重塑金属以创造有用的物体、零件、组件和大型结构的过程。 作为一个术语，它涵盖了广泛而多样的过程、技能和工具，用于生产各种规模的物体：从巨大的船舶、建筑物和桥梁到精确的发动机零件和精致的珠宝。

金属加工的历史根源早于有记载的历史； 它的使用跨越文化、文明和千年。 它已经从使用简单的手工工具塑造柔软的天然金属（如黄金），通过矿石熔炼和热锻造更硬的金属（如铁），发展到高科技的现代工艺，如机械加工和焊接。 它已被用作一个行业、贸易的驱动力、个人爱好和艺术创作； 它既可以被视为一门科学，也可以被视为一门手艺。

现代金属加工工艺虽然多样化且专业化，但可以归类为三大领域之一，即成型、切割或连接工艺。 现代金属加工车间，通常称为机加工车间，拥有各种各样的专用或通用机床，能够制造高精度、实用的产品。 许多更简单的金属加工技术，如锻造，在发达国家不再具有大规模的经济竞争力； 其中一些仍在欠发达国家使用，用于手工或业余爱好，或用于历史重演。

铜矿开采和加工的最古老考古证据是公元前 8,700 年在伊拉克北部发现的铜吊坠。 美洲金属加工的最早得到证实和过时的证据是在密歇根湖附近的威斯康星州进行的铜加工。 铜被锤打直到变脆，然后加热以便进一步加工。

并非所有金属都需要火来获得或加工。 换句话说，黄金虽然稀有，但有时在自然界中作为天然金属被发现。 一些金属也可以在流星中找到。 几乎所有其他金属都存在于矿石中，矿石是一种含矿物的岩石，需要加热或其他一些过程才能释放出金属。 黄金的另一个特点是它在被发现时就可以加工，这意味着加工金属不需要石锤和铁砧以外的技术。 这是黄金的延展性和延展性的结果。 最早的工具是石、骨、木、筋，这些都足以打金。

在某个未知的时间，通过热量从岩石中释放金属的过程为人所知，并且对富含铜、锡和铅的岩石产生了需求。 这些矿石在被认可的地方开采。

古代文明知道有七种金属。 此处它们按氧化电位（以伏特为单位）的顺序排列：

• 铁 +0.44 V，
• 锡 +0.14 V
• 铅 +0.13 V
• 铜 -0.34 V
• 水星 -0.79 V
• 银 −0.80 V
• 金 -1.50 V。

氧化电位很重要，因为它是金属可能与矿石结合紧密程度的一个指标。 可以看出，铁明显高于其他六种金属，而黄金明显低于其上方的六种金属。 黄金的低氧化性是在金块中发现黄金的主要原因之一。 这些金块是相对纯金，并且在发现时可以使用。

相对丰富的铜矿和锡矿成为金属加工史上下一个重要的物质。 利用热量从矿石中冶炼铜，产生了大量的铜。 它被用于珠宝和简单的工具。 然而，对于需要边缘和刚度的工具来说，铜本身太软了。 在某个时候，锡被添加到熔化的铜中，从而形成了青铜。

青铜是铜和锡的合金。 青铜是一项重要的进步，因为它具有纯铜所缺乏的边缘耐用性和刚度。 在铁出现之前，青铜是最先进的常用工具和武器金属。