壹、金屬材料對人類社會的意義
金屬材料是指具有金屬特性的材料，由金屬元素或主要由金屬元素組成。包括純金屬、合金、金屬間化合物和特殊金屬材料。金屬材料可以說是人類社會發展的見證，因為它在人類社會的各個轉型期都起到了決定性的作用。人類文明的發展和社會的進步與金屬材料密切相關。在石器時代之後，青銅時代和鐵器時代以金屬材料的應用為標誌。如今，種類繁多的金屬材料已經成為人類社會發展的重要物質基礎，尤其是鋼鐵，在人類文明中發揮著重要的作用。壹方面是因為它具有比其他材料優越的綜合性能，能更好地適應科技和生活提出的各種要求；另壹方面，由於它在性能、數量和質量上始終蘊含著巨大的潛力，可以隨著需求的不斷增加而不斷發展和更新。金屬作為人類最早發現並開始使用的壹種材料，可以說從各個方面影響了人類的歷史發展進程。
二、金屬材料的應用
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。(1)黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業純鐵、含碳2% ~ 4%的鑄鐵、含碳2%以下的碳鋼以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金和精密合金。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。(2)有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬。有色合金是壹種以有色金屬為基體(通常超過50%)並添加壹種或幾種其他元素的合金。有色合金的強度和硬度壹般比純金屬高，電阻大，電阻溫度系數小。③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。高性能金屬結構材料是指比傳統結構材料具有更高的耐高溫、耐腐蝕和高延展性的新型金屬材料，主要包括鈦、鎂、鋯及其合金、鉭、鈮、硬質材料，以及高端特殊鋼和新型鋁型材。金屬功能材料是指能夠幫助實現光、電、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金屬能源材料、催化凈化材料、信息材料、超導材料、功能陶瓷材料等。
農業現代化、工業現代化、國防和科技現代化都離不開金屬的支撐，大到農具、機械零件、生活用品，小到飛機、導彈、火箭、衛星、核潛艇等尖端武器，大到原子能、電視、通信、雷達、電子計算機等先進技術所需的元器件或零件。目前，世界上許多國家，特別是工業化國家，都在競相發展金屬和有色金屬工業，增加金屬的戰略儲備。因此，金屬材料是國民經濟、人民日常生活、國防工業和科技發展必不可少的基礎材料和重要戰略材料。
三、影響金屬材料性能的因素
金屬材料，尤其是鋼鐵，由於其優越的綜合性能和數量質量上的無限潛力，能夠適應社會的不斷發展和需求，所以金屬材料在人類文明中發揮著重要的作用。研究其組成、結構和性能之間的關系和變化規律也是非常重要的。
金屬材料往往含有不同種類的金屬元素，不同的金屬元素對金屬材料有不同的作用。例如，除了碳，鋼還含有少量的元素，如錳(Mn)、矽(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)和氫(H)。有些元素是為了提高鋼的質量而有意加入的，有些則是礦石和冶煉過程帶入的，稱為雜質元素。這些雜質對鋼的性能有壹定的影響，從而降低鋼的性能。為了保證鋼材的質量，國家標準中對各種鋼材的化學成分都有嚴格的規定。決定金屬材料性能的基本因素是化學成分和顯微組織。化學成分或結構相同的金屬材料，其某些性能可以在較大範圍內發生變化，從而影響其性能(主要是工藝性能和使用性能)。
金屬材料的工藝性能和使用性能既有聯系又有區別。金屬材料從冶煉到制造成器件，需要經過鑄造、壓力加工、機械加工、熱處理、鉚焊等壹系列工藝過程，其滿足實際生產要求的能力統稱為工藝性能，如鑄造、鍛造、拉深、彎曲、可加工性、焊接性、淬透性等。金屬的適用性是指金屬材料制成工件後，要求適應或抵抗各種外界作用(如力學、化學、輻射、電磁場、冷熱作用等。強的和弱的、大的和小的、單壹的和復合的)。金屬材料的這兩種性質相輔相成，相互制約。平衡它們之間的關系將促進金屬材料的發展，更有效地利用資源。
第四，新型金屬材料的應用
因為金屬材料具有其他材料體系無法完全替代的獨特性質和性能，比如它具有高模量、高韌性，以及磁性、導電性等優異性能。而且在其他材料發展的過程中，金屬材料也在不斷推陳出新。現在出現了很多新的金屬材料。傳統鋼鐵材料在不斷提高質量、降低成本、擴大品種和規格，並在加工處理工藝上不斷創新。近年來，我國制造業迅速崛起，金屬加工成形業作為制造業的基礎產業之壹，發展更為明顯:過去幾年，全行業以年均20-30%的速度發展，產品質量也以驚人的速度提升，逐漸獲得了全世界制造業的認可。金屬新材料是整個發展浪潮中的熱點。
如今節能減排已經深入人心，汽車行業是改革的重點。輕量化材料是汽車工業節能減排的首選。根據計算，汽車自重減輕10%，燃油效率可提高5.5%。鎂和鋁作為實際應用中最輕的金屬結構材料，在汽車減重和性能提升方面發揮著重要作用。鋁合金具有密度低、導熱性好、易成型、價格低廉等優點。已廣泛應用於航空航天、交通運輸、輕工、建材等領域，是輕合金中用途最廣、用量最大的合金。鎂合金具有密度低、比強度高、彈性模量大、散熱性好、減震性好、承受沖擊載荷能力比鋁合金大、耐有機物和堿腐蝕性能好等優點。如果每輛車可以使用70公斤的鎂，每年的CO排放量可以減少30%以上。世界各大汽車公司都把鎂合金制造零部件作為重要的發展方向。目前，世界各地的汽車制造商都在努力采用鎂合金零件的數量作為自己車輛的主導標誌。
五、合理使用金屬材料
如今，在金屬材料行業中，鋼鐵行業擁有相當完備的生產技術和相應的生產能力，具有質量穩定、供貨方便、性價比高等優勢。金屬可以回收，不汙染環境，但是在提煉過程中會汙染環境。比如有色金屬在生產過程中通常會產生大量的廢氣、廢水、廢渣，其中含有許多有用成分，有時還含有有毒物質。因此，在生產過程中必須註意綜合利用和環境保護。金屬礦石中常含有多種金屬，為了合理利用自然資源，必須合理提取和回收有用成分，進行綜合利用。
自從發現金屬以來，金屬就與我們的生活密切相關。在對知識的不斷探索中，金屬材料的運用也逐漸成熟。成熟的技術和先進的工藝使金屬材料為人類社會提供更加便捷高效的服務。