Напевно, ні для кого не секрет, що виробництво сталі та інших металевих матеріалів почалося задовго до розвитку науки про метали. Якщо ж це твердження виявилося для Вас відкриттям, то можете почитати статтю Про історію обробки металів тиском. де якраз наведені деякі факти.
Ще в давні часи в галузі знань про матеріали оформилося два напрямки: пізнавальне і практичне. які приблизно до XVII-XVIII ст. розвивалися цілком незалежно один від одного [1, с. 4]: пізнанням матеріалів займалися лише філософи, а потім хіміки і фізики, практикою же займалися гірники і ковалі, які більше покладалися на інтуїцію.
В середні віки покупці оцінювали якість стали, за такими характеристиками як злам, візерунок на поверхні (дамаська сталь) і ріжучим властивостям.
З розвитком промисловості відомості про різні характеристики матеріалів були необхідні споживачам (відомості про товар), а також виробникам для можливості поліпшення експлуатаційних властивостей матеріалів. Виробників металевих матеріалів стало цікавити вплив складу, структури, різних впливів (механічних, теплових, електричних і т. Д.) На властивості, щоб ці самі властивості поліпшити [2, с. 82], хоча металурги, звичайно, і раніше інтуїтивно усвідомлювали, що властивості металевих сплавів залежать не тільки від хімічного складу, але і в значній мірі від мікро- і макроструктури. Проте усвідомлення, що подальший прогрес в області створення нових матеріалів і поліпшення властивостей вже створених неможливий без розвитку науки, прийшло.
З розвитком оптики (
XVII в) почали досліджувати і описувати структуру металів за допомогою збільшувальних стекол і оптичних мікроскопів. Одним з перших подібних досліджень здійснив Р.Гук, результати якого вилилися в монографію «Мікрографія». Приблизно в той же час (в 1665 р) була видана робота Агріколи «Про металах», яка була першим узагальненням практичного досвіду одержання й обробки металів [2, с. 81]. Перше видання російською мовою було випущено видавництвом Академії наук СРСР в 1962 р У мережі можна знайти видання 1986 [3]. З цим періодом і можна зв'язати зародження науки про метали і її використання в металургії.
Мал. 1. Становлення металознавства та матеріалознавства
Згідно [5], науково обґрунтовані випробування матеріалів почалися з розвитком механіки, приблизно з 1850 р
Величезний внесок у подальше вивчення сплавів системи залізо-вуглець і в побудову всім відомої діаграми Fe-C внесли А.А. Байков, Р. Аустен (напевно, в його честь назвали аустенит), Ф. Осмонд, Ле-Шательє, Н.Т. Гудцов, Розенбаум (не плутати зі співаком!) І П. Геренс.
Наступною віхою у вивченні структури і складу металів і сплавів стало відкриття М.Лауе в 1912 р явища дифракції рентгенівських променів на кристалах, завдяки чому «заглядати» в структуру можна було ще «глибше» в порівнянні з оптичним мікроскопом: стало можливо вивчати атомну, кристалічну і електронну структури.
До 1920 р металографія стала частиною вже більш широкою науки, яку ще в існуючому СРСР назвали «Металознавство», а в Німеччині - «MetallKunde».
Для вирішення основного завдання металознавства - дослідження і встановлення зв'язку «склад-структура-властивості» - необхідні були досягнення перш за все фізики твердого тіла, яка розвивалася в руслі пізнавальної ідеї. Так з'явилася наука - Металофізика, яка стала базовою для металознавства [6, с. 625].
Мал. 2. Зв'язок «склад-структура-властивості»
На початку ХХ в якості матеріалів стали використовувати все більше елементів Періодичної системи: сплави, пластмаси, кераміка, напівпровідники і т. Д. Для того щоб охопити силою думки все це різноманіття, основних положень металознавства і металофізики стало вже замало.
У зв'язку з цим, в середині ХХ століття в колишньому СРСР виникає нова наука - матеріалознавство (рис. 1, 3), що включає металознавство як свою складову частину [2, с. 80].
Мал. 3. Металознавство - частина матеріалознавства
Практично одночасно з появою матеріалознавства в СРСР подібна наука з'явилася і в Німеччині - Werkstoff Kunde ( «знання про матеріал»), а в англомовній науковій літературі виник термін «materials science».
3. Про гірничій справі і металургії в дванадцяти книгах (главах) / Агрікола Г .; під ред. Шухардін С.В. - М. Недра, 1986. - 292 с.
5. Дорфман Я.Г. Всесвітня історія фізики з початку XIX ст. до середини ХХ ст. М. Наука, 1979. 317 с.
6. Францевич І.М. Створення матеріалів із заданими властивостями // Неорганічне матеріалознавство в СРСР. 1983. С. 622-633.