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La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales a partir de minerales metálicos. También estudia la producción de aleaciones. El control de calidad de los procesos. La metalurgia es la rama que aprovecha la ciencia, la tecnología y el arte de obtener metales y minerales industriales, partiendo de sus minas, de una manera eficiente, económica y con resguardo del ambiente, a fin de adaptar dichos recursos en beneficio del desarrollo y bienestar de la humanidad.

La ciencia de la metalurgia se subdivide en dos grandes categorías: metalurgia química y metalurgia física. La metalurgia química se ocupa principalmente de la reducción y la oxidación de los metales, así como del rendimiento químico de los mismos. Los temas de estudio de la metalurgia química incluyen el procesamiento de minerales, la extracción de metales, la termodinámica, la electroquímica y la degradación química (corrosión). En cambio, la metalurgia física se centra en las propiedades mecánicas de los metales, las propiedades físicas de los metales y el rendimiento físico de los metales. Los temas estudiados en la metalurgia física incluyen la cristalografía,  la Caracterización de materiales, la metalurgia mecánica, la transformaciones de fase y el mecanismos de fallo.

Históricamente, la metalurgia se ha centrado predominantemente en la producción de metales. La producción de metales comienza con el procesamiento de minerales para extraer el metal, e incluye la mezcla de metales para hacer aleaciones. Las aleaciones de metales suelen ser una mezcla de al menos dos elementos metálicos diferentes. Sin embargo, a menudo se añaden elementos no metálicos a las aleaciones para conseguir las propiedades adecuadas para una aplicación. El estudio de la producción de metales se subdivide en metalurgia ferrosa (también conocida como metalurgia negra) y metalurgia no ferrosa (también conocida como metalurgia del color). La metalurgia ferrosa comprende procesos y aleaciones basados en el hierro, mientras que la metalurgia no ferrosa comprende procesos y aleaciones basados en otros metales. La producción de metales ferrosos representa el 95% de la producción mundial de metales.

Los metalúrgicos modernos trabajan tanto en áreas emergentes como tradicionales como parte de un equipo interdisciplinario junto a científicos de materiales, y otros ingenieros. Algunas áreas tradicionales incluyen el procesamiento de minerales, la producción de metales, el tratamiento térmico, el análisis de fallos y la unión de metales (incluyendo la soldadura, la soldadura fuerte y la soldadura). Las áreas emergentes para los metalúrgicos incluyen la nanotecnología, la superconductores, los composites, los materiales biomédicos, los materiales electrónicos (semiconductores) e ingeniería de superficies.