# علم المعادن

|  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- |
|

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
|  | علم المعادن |  |

 |
|  |
| علم المواد   |
|   |
|

---

 |
|  |
| تعديل
 |

|  |
| --- |
|  لنك عشوائى |
| تصانيف | شوف كمان |
| مصطلحات | مهن جهاز| جوايز كل الليستات | درجة حراره |

Gold smelting workers in Siuna. Nicaragua in the late 20th centuryCasting. the process of pouring molten metal into a mold
**علم المعادن** هو مجال من مجالات علوم وهندسة المواد يدرس السلوك الفيزيائى والكيميائى للعناصر المعدنية ومركباتها بين الفلزية ومخاليطها، اللى معروفه باسم السبايك .

علم المعادن يشمل علم المعادن وتقنياتها، بما فيها إنتاجها وهندسة مكوناتها المعدنية المستخدمة فى منتجات المستهلكين والمصنعين على حد سواء. ويتميز علم المعادن عن حرفة تشكيل المعادن بتوفيره أساس علمى لها، تمام كما يدعم العلم الطبى ممارسة الطب. ومعروف المتخصص فى علم المعادن باسم خبير المعادن.

علم المعادن ينقسم لفرعين رئيسيين: علم المعادن الكيميائى وعلم المعادن الفيزيائى . يهتم علم المعادن الكيميائى بشكل أساسى باختزال المعادن و أكسدتها، و خصايصها الكيميائية. بتشمل مواضيع دراسته معالجة المعادن، واستخلاصها، والديناميكا الحرارية ، والكيمياء الكهربائية ، والتآكل الكيميائى. فى المقابل، علم المعادن الفيزيائى بيركز على الخواص الميكانيكية و الفيزيائية للمعادن، و خصايصها الفيزيائية، و خصايصها الفيزيائية. بتشمل مواضيع دراسته علم البلورات ، و توصيف المواد ، وعلم المعادن الميكانيكي، وتحولات الطور ، وآليات الفشل .

علم المعادن تاريخى، ركز بشكل أساسى على إنتاج المعادن. يبتدى إنتاج المعادن بمعالجة الخامات لاستخراج المعدن، و بيشمل مزج المعادن لصنع السبايك. فى الغالب تكون سبايك المعادن مزيج من عنصرين معدنيين أو اكتر. بس، تُضاف عناصر غير معدنية لالسبايك لتحقيق خصايص مناسبة لتطبيق معين. ينقسم علم إنتاج المعادن لعلم المعادن الحديدية (المعروف كمان باسم *علم المعادن السوداء* ) وعلم المعادن اللى مش حديدية (المعروف كمان باسم علم المعادن الملونة).

صناعة المعادن الحديدية تتضمن عمليات وسبايك تعتمد على الحديد، فى الوقت نفسه تتضمن صناعة المعادن اللى مش حديدية عمليات وسبايك تعتمد على معادن تانيه. ويمثل إنتاج المعادن الحديدية 95% من إنتاج المعادن العالمى.

علما المعادن المعاصرين بيشتغلو فى مجالات ناشئة وتقليدية على حد سواء، ضمن فريق متعدد التخصصات فيه علما المواد و مهندسين تانيين. بتشمل بعض المجالات التقليدية معالجة المعادن، و إنتاج المعادن، والمعالجة الحرارية، وتحليل الأعطال، ووصل المعادن (بما فيها اللحام، واللحام بالنحاس ، واللحام بالقصدير ). أما المجالات الناشئة لعلما المعادن فتشمل تكنولوجيا النانو ، والموصلات الفائقة ، و المواد المركبة، و المواد الطبية الحيوية، و المواد الإلكترونية (أشباه الموصلات)، وهندسة الأسطح .

## أصل الكلمة و نطقها

كلمة **metallurgy** معناها فى المصرى هو علم استخلاص و تشكيل المعادن، أو ببساطة علم المعادن التطبيقية، خصوص اللى بيتعلق بالتصنيع مش مجرد الدراسة. أصل الكلمة جاية من الإغريقية: *metallon (μέταλλον)* بمعنى معدن، و *ergon (ἔργον)* بمعنى شغل أو عمل، فالمعنى الحرفى ليها هو “شغل المعادن”. فى الاستخدام العلمي، metallurgy هو العلم اللى بيهتم باستخراج المعادن من الخامات، و تنقيتها، و تشكيلها، و استخدامها فى الصناعة، و ده مختلف عن علم المعادن (mineralogy) اللى بيركّز على دراسة خصايص المعادن الطبيعية نفسها. فى المصرى ممكن تتقال كمان بأكتر من صيغة زى علم تشغيل المعادن، أو علم استخلاص و تصنيع المعادن، أو ببساطة “متالورجي” كتعريب دارج منتشر فى الدراسة.

علم المعادن (Metallurgy) جاى من الكلمة اليونانية القديمة **μεταλλουργός (metallourgós)** بمعنى “عامل فى المعادن”، ودى جاية من **μέταλλον (métallon)** بمعنى “منجم أو معدن” + **ἔργον (érgon)** بمعنى “عمل”. الكلمة فى الأصل كانت مصطلح بيستخدمه الكيميائيين لاستخراج المعادن من الخامات، و الجزء -urgy بيدل على عملية أو تصنيع. المعنى ده كان محل نقاش عبر الزمن. فى موسوعة بريتانيكا سنة 1797. فى أواخر القرن التسعتاشر، اتسع تعريف علم المعادن علشان يشمل الدراسة العلمية العامة للمعادن والسبايك والعمليات اللى ليها صله. فى اللغة الإنجليزية، /mɛˈtælərdʒi/ المملكة المتحدة /ˈmɛtəlɜːrdʒi/ الاكتر انتشار فى امريكا، و هو أول نطق مُدرج فى كتير من القواميس الامريكانيه ، بما فيها قاموس *ميريام-ويبستر الجامعي* وقاموس *التراث الأمريكي* .

## تاريخ

قطع أثرية من مقبرة فارنا فى بلغاريا دلوقتى
يظهر ان أقدم معدن استخدمه الإنسان هو الذهب، اللى ممكن العثور عليه فى حالته الطبيعية . عُثر على كميات صغيرة من الذهب الطبيعي، تعود لأواخر العصر الحجرى القديم ( 40,000 BCE, فى كهوف إسبانية. كما ممكن العثور على الفضة والنحاس والقصدير والحديد النيزكى فى حالتها الطبيعية،و ده أتاح إمكانية تشكيل المعادن على نطاق محدود فى الحضارات القديمة. و اتوثقت تكنولوجيات التعدين البارد المبكرة، باستخدام النحاس الخام اللى مش مستخرج من الخام، فى مواقع فى الأناضول وموقع تل المغزالية فى العراق ، اللى يرجع تاريخها للألفية السابعة والسادسة قبل الميلاد.

مناطق التعدين فى الشرق الأوسط القديم مع الزرنيخ (باللون البنى)، والنحاس (باللون الأحمر)، والقصدير (باللون الرمادى)، والحديد (باللون البنى المحمر)، والذهب (باللون الأصفر)، والفضة (باللون الأبيض)، والرصاص (باللون الأسود)، وبرونز الزرنيخ (باللون الأصفر)، وبرونز القصدير (باللون الرمادى).
أقدم دليل أثرى على صهر المعادن (التعدين الساخن) فى أوراسيا اتوجد فى البلقان وجبال الكاربات ، كما بيتوضح من العثور على قطع مصنوعة من المعادن عن طريق الصب والصهر، يرجع تاريخها لما بين 6,200 ~ 5,000 BCE, مع اختراع تعدين النحاس. ممكن استخلاص بعض المعادن، زى القصدير والرصاص والنحاس، من خاماتها ببساطة عن طريق تسخين الصخور فى فرن ليه درجة حرارة معتدلة نسبى أو فرن صهر، فى عملية معروفه *بالصهر* . أُكتشف أول دليل على صهر النحاس، اللى يرجع تاريخه ل6th millennium BCE, فى مواقع أثرية فى ماجدانبيك ، وجارموفاتش ، وبلوتشنيك ، فى صيربيا دلوقتى . عُثر فى موقع بلوتشنيك على فأس نحاسى مصهور يرجع تاريخه ل5,500 BCE, وينتمى لحضارة فينكا . كانت منطقة البلقان وجبال الكاربات المجاورة موطن لحضارات رئيسية من العصر النحاسي، بما فيها فينكا، وفارنا ، وكارانوفو ، وجوميلنيتسا، وهامانجيا ، اللى فى الغالب تُجمع تحت اسم " اوروبا القديمة ". و علشان وصف منطقة الكاربات والبلقان بأنها "أقدم منطقة تعدين فى أوراسيا"، فقد فاق حجمها وجودتها التكنولوجيا فى إنتاج المعادن خلال 6th~5th millennia BCE أى مركز إنتاج معاصر آخر.

أقدم استخدام متسجل لـ الرصاص (يمكن كخام أو بعد صهره) فى الشرق الاقرب بيرجع للألفية السادسة قبل الميلاد، و ده كان فى مستوطنات. ياريم تيبى و أرباشيا فى العراق، اللى تعود لأواخر العصر الحجرى الحديث . وتشير القطع الأثرية لأن صهر الرصاص ممكن سبق صهر النحاس. كما عُثر على آثار لتعدين الرصاص فى البلقان خلال الفترة نفسها.

تم توثيق صهر النحاس فى مواقع فى الأناضول و فى موقع تل إبليس فى جنوب شرق ايران من حوالى حوالى 5,000 BCE.

تم توثيق صهر النحاس لأول مرة فى منطقة الدلتا بشمال مصر حوالى حوالى 4,000 BCE, المرتبطة بحضارة المعادى . وده يمثل أقدم دليل على صهر المعادن فى افريقيا. مقبرة فارنا ، بلغاريا، هيا موقع دفن فى المنطقة الصناعية الغربية لمدينة فارنا، على بعد حوالى 4 تقع مدينة فارنا على بُعد كيلومترات قليلة من مركز المدينة، و دولى واحد من أهم المواقع الأثرية فى عصور قبل التاريخ. اكتُشف فيها أقدم كنز ذهبى فى العالم، اللى يرجع تاريخه للفترة ما بين 4,600 BC – 4,200 BCE, . كما تعتبر قطعة الذهب اللى يرجع تاريخها ل4,500 BCE, اللى عُثر عليها سنة 2019 فى دورانكولاك ، قرب فارنا، مثال هام آخر. و توجد دلائل تانيه على استخدام المعادن القديمة، تعود ل3rd millennium BCE ، فى بالميلا بالبرتغال، ولوس مياريس باسبانيا، وستونهنج بالمملكة المتحدة. لكن بدايات دى المواقع لم تُحدّد بدقة، ولسه الاكتشافات الجديدة مستمرة.

فى حوالى 1,900 BCE, كان فيه مواقع قديمة لصهر الحديد فى ولاية تاميل نادو . فى الشرق الاقرب ، حوالى 3,500 BCE, تم اكتشاف إمكانية صنع معدن البرونز المتفوق عن طريق دمج النحاس والقصدير. ده اتمثل تحول تكنولوجى كبير اتعرف باسم العصر البرونزى .

استخلاص الحديد من خاماته وتحويله لمعدن قابل للتشكيل أصعب بكتير من استخلاصه من النحاس أو القصدير. ويظهر ان الحيثيين قد ابتكروا دى العملية حوالى 1,200 BCE, مع بداية العصر الحديدى . كانت القدرة على استخلاص الحديد وتشكيله عامل أساسى فى نجاح الفلسطينيين .

يمكن العثور على تطورات تاريخية فى علم المعادن الحديدية فى مجموعة واسعة من الثقافات والحضارات القديمة. ده بيشمل الممالك و الامبراطوريات القديمة والوسيطة فى الشرق الوسطانى و الشرق الاقرب، و ايران القديمة، و مصر القديمة، والنوبة القديمة، و الأناضول فى تركيا دلوقتى ، ونوك القديمة ، وقرطاج، والسلت ، واليونانيين والرومان فى اوروبا القديمة، و اوروبا فى العصور الوسطانيه ، والصين القديمة والوسيطة، والهند القديمة والوسيطة، و اليابان القديمة والوسيطة، و غيرها.

عملية ووتز طُوِّرت و مُورست فى شبه القارة الهندية من سنة 300 قبل الميلاد، وبالتأكيد بحلول سنة 200 قبل الميلاد، كان يُنتَج فولاذ عالى الجودة فى جنوب الهند، باستخدام ما سماه الاوروبيين بعدين تكنولوجيا البوتقة. معروف فولاذ غولكوندا، أو فولاذ ووتز، بأنه فولاذ فائق الكربون، فيه نسبة طبيعية من الفاناديوم المُكوِّن للكربيد (حوالى 0.005%)،و ده يوصل لتكوين مواد نانوية فى بنيته الميكروسكوبية، ويتميز بخصايص زى اللدونة الفائقة والصلابة العالية عند الصدم. تشير الأدلة الأثرية و الأدبية باللغة التاميلية لأن عملية التصنيع دى كانت موجودة بالفعل فى جنوب الهند قبل الميلاد، حيث صُدِّر فولاذ ووتز من سلالة تشيرا ، وسُمِّى *بالحديد السيريكي* فى روما، بعدين اتعرف بعدين باسم فولاذ دمشق فى اوروبا. حددت أبحاث إعادة الإنتاج اللى عملها البروفيسور جيه دى فيرهوفن وآل بيندراى دور الشوائب الموجودة فى الخام المحلى فى تكوين الكربيدات، ودور دورات التسخين والتبريد المتكررة للشفرات فى تكوين النمط، و أعادا إنتاج شفرات فولاذ ووتز بأنماط متدورة ميكروسكوبى وبصرى مع أنماط الشفرات القديمة.

كتاب *"دى رى ميتاليكا" (De re metallica* ) لجورج أغريكولا ، اللى يرجع تاريخه للقرن الستاشر، بيوصف العمليات المتطورة والمعقدة لتعدين خامات المعادن واستخراجها وعلم المعادن ساعتها . اتوصف أغريكولا بأنه "أبو علم المعادن".

## اِستِخلاص

رسم توضيحى لمنفاخ فرن يعمل بعجلات مائية خلال عهد عيله يوان فى الصين
علم استخلاص المعادن هو عملية إزالة المعادن الثمينة من الخام وتكريرها لشكل أنقى. ولتحويل أكسيد أو كبريتيد المعدن لمعدن أنقى، لازم اختزال الخام فيزيائى أو كيميائى أو كهربائى. يهتم علما استخلاص المعادن بثلاثة تيارات رئيسية: الخام، و المركز (أكسيد/كبريتيد المعدن)، والمخلفات .

بعد التعدين، قطع الخام الكبيرة بتتكسر عن طريق التكسير أو الطحن للحصول على جزيئات صغيرة، حيث تكون كل جزيئة إما ذات قيمة عالية أو ذات نفايات. وييمكن تركيز الجزيئات ذات القيمة فى شكل يسمح بفصل المعدن المطلوب من استخلاصه من النفايات.

ممكن ما يكونش فيه حاجة اسمها تعدين بالمعنى التقليدى لو تركيبة الخام و البيئة اللى حواليه مناسبة لعملية الترشيح. عملية الترشيح بتقوم بإذابة المعادن اللى موجودة فى بنية الخام، و بيطلع منها محلول غنى بالمعادن. بعد كده بيتم جمع المحلول ده و معالجته علشان يتم استخراج المعادن الثمينة. كتير من أنواع الخامات بيكون فيها أكتر من معدن ثمين فى نفس الوقت.

ممكن استخدام مخلفات عملية سابقة كمادة خام فى عملية تانيه لاستخلاص منتج ثانوى من الخام الأصلى. ذلك، قد يحتوى المُركّز على اكتر من معدن ثمين. بعدين بيتعالج ده المُركّز لفصل المعادن الثمينة لمكوناتها الفردية.

## المعادن و سبايكها

يتعرض الحديد ، و هو المعدن الاكتر انتشار فى علم المعادن، بأشكال مختلفة، بما فيها المكعبات والرقائق والقطع الصغيرة.
جهودٌ كبيرة بُذلت لفهم نظام سبايك الحديد والكربون، اللى يشمل الفولاذ والحديد الزهر . بيستخدم الفولاذ الكربونى العادى (الذى يحتوى أساس على الكربون كعنصر مُسبِّك) فى التطبيقات منخفضة التكلفة وعالية القوة، حيث لا يُشكِّل الوزن أو التآكل مصدر قلقٍ كبير. كما يُعدُّ الحديد الزهر، بما فيها الحديد المطاوع ، جزء من نظام الحديد والكربون. وبتستعمل سبايك الحديد والمنغنيز والكروم (فولاذ هادفيلد) كمان فى التطبيقات اللى مش مغناطيسية، زى الحفر الموجه.

المعادن الهندسية التانيه بتشمل الألومنيوم والكروم والنحاس والمغنيسيوم والنيكل والتيتانيوم والزنك والسيليكون. بتستعمل دى المعادن فى الغالب على شكل سبايك، باستثناء السيليكون اللى لا بيعتبر معدن. ومن أشكالها التانيه:

* يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ ، و بالخصوص الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتى ، والفولاذ المجلفن ، وسبايك النيكل ، وسبايك التيتانيوم ، أو فى بعض الأحيان سبايك النحاس، حيث تكون مقاومة التآكل مهمة.
* بتستعمل سبايك الألومنيوم وسبايك المغنيسيوم بشكل منتشر لما تكون هناك حاجة لجزء خفيف الوزن وقوى زى ما هو الحال فى تطبيقات العربيات والفضاء.
* بتستعمل سبايك النحاس والنيكل ( زى مونيل ) فى البيئات شديدة التآكل وللتطبيقات اللى مش مغناطيسية.
* بتستعمل السبايك الفائقة القائمة على النيكل زى إنكونيل فى التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية زى التوربينات الغازية ، والشواحن التوربينية ، و أوعية الضغط ، والمبادلات الحرارية .
* فى درجات الحرارة العالية للغاية، بتستعمل سبايك أحادية البلورة لتقليل الزحف . فى الإلكترونيات الحديثة، السيليكون أحادى البلورة عالى النقاء ضرورى لترانزستورات أكسيد السيليكون المعدنى (MOS) والدوائر المتكاملة .

## إنتاج

علم المعادن فى هندسة الإنتاج ، يهتم بإنتاج المكونات المعدنية المستخدمة فى المنتجات الاستهلاكية أو الهندسية. ده بيشمل إنتاج السبايك، والتشكيل، والمعالجة الحرارية، ومعالجة سطح المنتج. وتتمثل مهمة مهندس المعادن فى تحقيق التوازن بين خصايص المواد، زى التكلفة، والوزن، والقوة، والمتانة، والصلابة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الإجهاد، و الأداء فى درجات الحرارة القصوى. ولتحقيق ده الهدف، لازم دراسة بيئة التشغيل بعناية. اختبار الصلابة (باستخدام مقاييس زى روكويل وفيكرز وبرينل) ممارسة منتشرة لتحديد مرونة المعادن وليونتها. فى بيئة الميه المالحة، تتآكل معظم المعادن الحديدية و بعض السبايك اللى مش حديدية بسرعة. قد تخضع المعادن المعرضة لظروف باردة أو شديدة البرودة لتحول من الليونة لالهشاشة، فتفقد صلابتها وتصبح اكتر هشاشة وعرضة للتشقق. كما قد تعانى المعادن المعرضة لأحمال دورية مستمرة من إجهاد المعدن . تتعرض المعادن المعرضة لإجهاد مستمر فى درجات حرارة مرتفعة للزحف.

### عمليات تشكيل المعادن

عملية تشكيل بالدق باستخدام قالبين لتشكيل سبيكة، بعدين يتم معالجتها بعدين علشان تكون عجلة.
* الصب - المعدن المنصهر بيتصب فى قالب مُشكّل. بتشمل أنواع الصب : الصب الرملى ، والصب الاستثمارى (المعروف كمان بعملية الشمع المفقود)، والصب بالقوالب ، والصب بالطرد المركزى (الرأسى و الأفقى)، والصب المستمر. لكل نوع من دى الأنواع مزايا خاصة بمعادن وتطبيقات معينة، مع مراعاة عوامل زى المغناطيسية والتآكل.
* التشكيل بالدق - يتم طرق قطعة معدنية ساخنة اوى لتشكيلها.
* الدرفلة - يتم تمرير قطعة من المعدن الخام عبر بكرات أضيق بالتدريج لإنشاء صفيحة.
* البثق - يتم دفع معدن ساخن وقابل للطرق تحت ضغط بقالب،و ده يوصل لتشكيله قبل ما يبرد.
* عمليات التشغيل الآلى – تقوم المخارط وآلات التفريز والمثاقب بقطع المعدن البارد لتشكيله.
* التلبيد - يتم تسخين مسحوق المعدن فى بيئة غير مؤكسدة بعد ضغطه فى قالب.
* التصنيع - يتم قطع صفائح المعدن بالمقصلة أو قواطع الغاز وثنيها ولحامها لتشكيل شكل هيكلى.
* التكسية بالليزر - يُنفخ مسحوق معدنى عبر شعاع ليزر متحرك (مثبت زى على ماكينة تحكم رقمى خماسية المحاور). يوصل المعدن المنصهر الناتج لالركيزة علشان يشكل حوض انصهار. بتحريك رأس الليزر، ممكن تكديس المسارات وبناء قطعة ثلاثية الأبعاد.
* الطباعة ثلاثية الأبعاد - تلبيد أو صهر مسحوق معدنى غير متبلور فى فضاء ثلاثى الأبعاد لصنع أى جسم بالشكل المطلوب.

### المعالجة الحرارية

فرن معالجة حرارية عند 1,800 °F (980 °C)
يمكن معالجة المعادن حرارى لتغيير خصايصها حسب القوة، والليونة، والمتانة، والصلابة، ومقاومة التآكل. وتشمل عمليات المعالجة الحرارية الشائعة التلدين، والتقوية بالترسيب ، والتبريد السريع، والتطبيع:

* تعمل عملية التلدين على تليين المعدن عن طريق تسخينه بعدين السماح له بالتبريد ببطء شديد،و ده يوصل لالتخلص من الإجهادات فى المعدن ويجعل بنية الحبيبات كبيرة وذات حواف ناعمة بحيث لما يتعرض المعدن للضرب أو الإجهاد فإنه ينبعج أو ممكن ينحنى بدل أن ينكسر؛ و هو كمان اسهل صنفرة المعدن الملدّن أو طحنه أو قطعه.
* التبريد السريع هو عملية تبريد المعدن بسرعة كبيرة بعد التسخين، و علشان كده "تجميد" جزيئات المعدن فى شكل المارتنسيت الصلب للغاية، ده يخللى المعدن اكتر صلابة.
* تعمل عملية التصليد على تخفيف الإجهادات فى المعدن اللى نتجت عن عملية التصليد؛ فالتصليد بيخللى المعدن أقل صلابة مع جعله اكتر قدرة على تحمل الصدمات بدون ما ينكسر.

المعالجات الميكانيكية و الحرارية غالب ما تُدمج فياللى يتعرف بالمعالجات الحرارية الميكانيكية لتحسين خصايص المواد و زيادة كفاءة معالجتها. دى العمليات منتشرة فى صناعة الفولاذ الخاص عالى السبايك، والسبايك الفائقة، و سبايك التيتانيوم.

### تصفيح

رسم تخطيطى مبسط لعملية الطلاء الكهربائى للنحاس على معدن
الطلاء الكهربائى هو تكنولوجيا معالجة سطحية كيميائية. تتضمن دى التكنولوجيا ربط طبقة رقيقة من معدن آخر، زى الذهب أو الفضة أو الكروم أو الزنك، بسطح المنتج. ده بيحصل باختيار محلول إلكتروليتى لمادة الطلاء، هيا المادة اللى سبتتدهن بيها قطعة العمل (الذهب، الفضة، الزنك). يلزم وجود قطبين كهربائيين من مادتين مختلفتين: واحد منهم من نفس مادة الطلاء، والتانى يستقبل مادة الطلاء. يُشحن القطبان كهربائى، فتلتصق مادة الطلاء بقطعة العمل. بتستعمل دى التكنولوجيا للحد من التآكل وتحسين المظهر الجمالى للمنتج. كما بتستعمل لجعل المعادن الرخيصة تبدو كالمعادن الأغلى ثمن (الذهب، الفضة).

### التشكيل بالخردق

التشكيل بالخردق عملية تشكيل على البارد بتستعمل لتشطيب الأجزاء المعدنية. فى دى العملية، تُقذف خردق كروية صغيرة على سطح الجزء المراد تشطيبه. بتستعمل دى العملية لإطالة عمر المنتج، ومنع التآكل الناتج عن الإجهاد، كمان منع التعب. بتعمل الخردق نقرات صغيرة على السطح، كما يفعل مطرقة التشكيل،و ده يُسبب إجهادًا انضغاطى أسفل النقرة. ومع تكرار صدام الخردق بالمادة، تتشكل نقرات متداخلة كتيرة فى كل اماكن القطعة المُعالجة. يُقوى الإجهاد الانضغاطى فى سطح المادة الجزء ويجعله اكتر مقاومة للتعب، و الإجهاد، والتآكل، والتشقق.

### الرش الحرارى

تكنولوجيات الرش الحرارى خيار منتشر آخر للتشطيب، و فى الغالب تتميز بخصايص احسن فى درجات الحرارة العالية مقارنه بالطلاءات الكهربائية. معروف الرش الحرارى كمان بعملية اللحام بالرش، و هو عملية طلاء صناعية تتكون من مصدر حرارة (لهب أو غيره) ومادة طلاء؛ ممكن تكون مادة الطلاء على شكل مسحوق أو سلك، حيث يتم صهر أى منهم بعدين رشه بسرعة عالية على سطح المادة المراد معالجتها. معروفه عملية معالجة الرش بأسماء كتيرة، زى HVOF ( *الرش بالأكسجين عالى السرعة* )، ورش البلازما، ورش اللهب، ورش القوس الكهربائي، و الطلاء المعدنى.

### الترسيب الكيميائى بدون كهرباء

*الترسيب الكيميائي* (ED) أو *الطلاء الكيميائي* بييتعرف بأنه عملية تشجيع ذاتى يتم من خلالها ترسيب المعادن وسبايكها على أسطح غير موصلة. بتشمل دى الأسطح اللى مش موصلة البلاستيك والسيراميك والزجاج، و غيرها، اللى ممكن تبقا زخرفية ومقاومة للتآكل وموصلة، و ده بحسب طريقة الترسيب والاستخدام المقصود. الترسيب الكيميائى هو عملية كيميائية تُنشئ طبقات معدنية على مواد مختلفة عن طريق الاختزال الكيميائى التحفيزى الذاتى لأيونات المعادن الموجبة فى حمام سائل.

## توصيف

ييمكن علم المعادن عالم المعادن من دراسة البنية الميكروسكوبية للمعادن.
علما المعادن يدرسو البنية الميكروسكوبية و العيانية للمعادن باستخدام علم المعادن ، و هيا تكنولوجيا اخترعها هنرى كليفتون سوربى .

فى علم المعادن، سبيكة معينة تُصقل لحد ما تبقا ناعمة كالمرآة. بعد ذلك، ممكن حفر العينة للكشف عن بنيتها الميكروسكوبية والكلية. بعدين بتتفحص العينة باستخدام ميكروسكوب ضوئى أو إلكترونى ، ويُظهر اختلاف الصورة تفاصيل التركيب و الخواص الميكانيكية وتاريخ المعالجة.

علم البلورات ، اللى يعتمد فى الغالب على حيود الأشعة السينية أو الإلكترونات، أداةً قيّمةً تانيه متاحةً لعالم المعادن الحديث. يسمح علم البلورات بتحديد المواد المجهولة ويكشف عن البنية البلورية للعينة. ويمكن استخدام علم البلورات الكمى لحساب كمية الأطوار الموجودة، و درجة الإجهاد اللى اتعرضت ليها العينة.

تكنولوجيات التوصيف المتقدمة دلوقتى ، اللى تستخدم بشكل متكرر فى المجال ده هيا : *الميكروسكوب الإلكترونى الماسح (SEM)، *والميكروسكوب الإلكترونى النافذ* (TEM)، *وحيود الإلكترون الخلفي* (EBSD)، *والتصوير المقطعى بمسبار الذرة (APT).**

## **شوف كمان Adrien Chenot
* Archaeometallurgy
* لسته العناصر الكيميائية
* Blacksmith
* CALPHAD
* Carbonyl metallurgy
* Cupellation
* Experimental archaeometallurgy
* Forging
* Goldbeating
* Gold phosphine complex
* Metallurgical failure analysis
* Metalworking
* Mineral industry
* Pyrometallurgy
* Welding

## تعليقات

## لينكات برانيه

 فيه فايلات فى تصانيف ويكيميديا كومونز عن: علم المعادن علم المعادن – صور وتسجيلات صوتيه و مرئيه على ويكيميديا كومونز
* علم المعادن على موقع كيورا - Quora
* علم المعادن معرف مخطط فريبيس للمعارف الحره
* علم المعادن معرف المكتبه الوطنيه الفرنسيه (BnF)
* علم المعادن معرف قاعده بيانات الضبط الوطنيه التشيكيه
* علم المعادن معرف مايكروسوفت اكاديمك
* علم المعادن معرف مكتبه الكونجرس (LCAuth)
* علم المعادن معرف مكتبه لاتفيا الوطنيه
* علم المعادن معرف ملف استنادى متكامل

قالب:Branches of materials science**