МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ, наука, изучающая свойства металлов и металлич. сплавов, связь этих свойств между собой и законы их изменения под влиянием внешних факторов. М. является комплексной наукой, т. к. при изучении металлов пользуется всевозможными методами исследования; этим она отличается от металлографии, пользующейся гл. обр. термическим и структурным методами. Методы изучения, применяемые в М., могут быть разбиты на след, группы: 1) механические, 2) физические, 3) химические и 4) структурные. При механических методах исследования определяются: поведение металла при всякого рода внешних механич. воздействиях, степень сопротивления его этим воздействиям и характер происходящих при этом разрушений. Получаемые при этом характеристики выражаются численно и служат для сравнения металлов между собой и для установления зависимости механич. свойств от различных факторов. По характеру воздействия различают следующие методы механич. испытаний: на растяжение, на сжатие, на изгиб, на кручение и на срез, причем каждое из этих воздействий может оыть приложено и статически и динамически. Каждым из указанных методов испытания металл характеризуется в отношении упругости, прочности, 
тягучести и пластичности, причем каждое из этих свойств выражается численно в определенных единицах. Несколько особняком стоит определение твердости, при к-ром получается нек-рая условная величина, тесно связанная с перечисленными свойствами и характеризующая силу атомного и кристаллич. сцепления в изучаемом металле. При физических методах испытания определяются различные физич. свойства металлов, как-то: удельный вес, тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, электросопротивление, термоэлектрические и магнитные свойства и температура фазовых превращений. Определение каждого из этих свойств дает некоторую численную характеристику металла, необходимую 
при практическом использовании последнего или для суждения о природе его (см. Металлофизика). Некоторые из физических методов испытания металлов применяются настолько широко и разнообразно, что обособились в целые дисциплины, как, например, термический анализ, дилатометрия (см. Дилатометр), электрометрия, магнетометрия. При химическом исследовании металлов изучается поведение их при разного рода химических воздействиях — при действии атмосферного воздуха, различных газов и растворов солей, кислот и щелочей. При этом получаются различные коррозионные характеристики металла, указывающие на большую или меньшую стойкость его при химич. воздействиях. Наконец, структурный метод изучения металлов имеет целью обнаружить внутреннее их строение. Расположение атомов и молекул в кристаллах изучается с помощью рентгеновского метода, причем это изучение в наст. время обособилось в отдельную дисциплину (см. Рентгеноскопия). Форма и расположение кристаллов в металле изучаются с помощью 
микроскопа, причем получаются очень разнообразные микроструктурные характеристики, лишь в слабой степени поддающиеся какому-либо численному выражению. Изучение микроструктуры металлов является настолько важным и широко применимым, что служит предметом особой дисциплины — металлографии (см.). — Перечисленными методами для каждого металла и сплава могут быть получены всесторонние характеристики, определяющие степень пригодности их для того или иного назначения. Но основная задача М. заключается не в нахождении тех или иных характеристик отдельных металлов, а в установлении связи между этими характеристиками и нахождении законов изменения их под влиянием внешних факторов. Между отдельными свойствами металла в большинстве случаев существует лишь известный параллелизм в изменении их. Так, например, увеличение твердости часто сопровождается увеличением прочности и понижением пластичности (рис. 1), но между этими изменениями нет определенной зависимости. Определенная причинная, зависимость обнаруживается лишь между свойствами механическими, физическими и химическими, с одной стороны, и структурными — с другой. Для каждого из свойств первого ряда можно указать зависимость его от структурных характеристик — от величины зерна, от количественного соотношения структурных элементов, от 
степени дисперсности многофазных структурных элементов, от количества неметаллич. включений. Но так как численные характеристики структуры почти отсутствуют, то графическое изображение указанной зависимости встречается редко. Графически можно представить зависимость какого-либо свойства лишь от величины зерна, т. к. последняя определяется довольно точно, и построение диаграммы «величина зерна — свойства» не представляет никаких затруднений. Такие диаграммы в современном М. применяются очень часто и дают наглядную картину изменения свойств металла при изменении его зернистости (рис. 2). Еще чаще применяются диаграммы, выражающие изменения свойств металла в зависимости от внешних факторов: состав, температура, давление, время, механич. обработка, магнитное поле. Из диаграмм «состав — свойства» наиболее разработанными являются т. н. диаграммы состояний, показывающие изменение температур разных превращений с изменением состава сплавов (рис. 3). Эти диаграммы получаются путем термич. анализа сплавов и представляют основу современной металлографии. Диаграммы, выражающие зависимость других свойств сплавов от их состава, разработаны менее подробно, но они имеются все же для многих сплавов (рис. 4). Диаграммы «температура — свойства» встречаются в двух видах: в одних из них изображается зависимость свойств от температуры испытания (рис. 5), в других — от температуры той или иной термической обработки [закалки (рис. 6), отпуска (рис. 7), отжига (рис. 8)]. Оба эти вида диаграмм имеются в значительном количестве, 
особенно для Fe—C сплавов. Диаграммы «давление — свойства» совсем не разработаны, т. к. изменение свойств сплавов под влиянием всестороннего давления чрезвычайно мало и делается слабо заметным лишь при громадных величинах этого давления. Диаграммы «время — свойства» имеются трех видов: в одних изображается связь между свойствами и временем (рис. 9), в других — зависимость свойств от скорости охлаждения (рис. 10) и в третьих — зависимость свойств от длительности воздействия внешних факторов на металл (рис. 11). Первыми диаграммами характеризуется процесс старения сплавов, при к-ром в них с течением времени происходят фазовые и другого рода изменения, сопровождающиеся и изменением свойств. Эти диаграммы старения являются очень важными для многих технич. сплавов, особенно цветных. С увеличением числа стареющих сплавов растет и количество диаграмм старения; но все же полнота в изучении процесса старения для всех сплавов еще не достигнута, и это изучение продолжается до настоящего времени. Другой вид диаграмм «время: — свойства», изображающий зависимость свойств от скорости охлаждения, довольно подробно разработан для Fe—С сплавов и менее подробно для цветных сплавов; эти диаграммы особенно ценны при термич. обработке, когда скорость охлаждения является наиболее важным фактором, определяющим свойства сплава. Наконец, третий вид диаграмм «время — свойства» выражает, как сказано, изменение свойств металла в зависимости от длительности воздействия на него механических, химических и физич. факторов. Это изменение свойств обусловливается степенью полноты происходящих в металле фазовых или других изменений и приближением его к равновесному состоянию. Этого рода диаграммы также имеют большое значение при термической обработке, при коррозионных испытаниях, при цементации и пр.; количество таких диаграмм очень велико, и число их 
растет с каждым годом. Из диаграмм «механическая обработка — свойства» имеется больше всего диаграмм, показывающих зависимость свойств от холодной деформации (рис. 12), причем степень последней определяется по изменению сечения металла и выражается процентным уменьшением конечного сечения по сравнению с исходным. Для горячей обработки аналогичных диаграмм почти не имеется (рис. 13), т. к. в этом случае мощным фактором, резко изменяющим свойства, является скорость охлаждения по окончании обработки, и исключить влияние этого фактора — задача очень трудная. Наконец, диаграммы «магнитное поле — магнитные свойства» (рис. 14) имеются лишь для ферро-магнитных сплавов, для 
к-рых указанная зависимость выражена очень отчетливо и представляет большой теоретический и практич. интерес. Таким образом, все содержание М. может быть представлено большим количеством диаграмм, изображающих графически те закономерности, которым подчиняются свойства металлов при различных внешних условиях их существования и службы в изделиях. Типичные диаграммы, к-рыми располагает современное М., представлены схематически на рис. 1—14; они являются иллюстрацией всего вышесказанного. Конкретные диаграммы, отвечающие приведенным здесь схематическим диаграммам, находятся в соответствующих справочниках, объем и количество к-рых постепенно увеличиваются с развитием металловедения.
Лит.: Бочвар А. А., Металловедение, М. — Л., 1935; Гевелинг Н. В., Авиационное металловедение, М., 1935; Тамман Г., Металловедение, пер. с нем., М. — Л., 1935; Doan G., The principles of physical metallurgy, L., 1935; Болховитинов H. Ф., Металловедение, [переработ. кн.: The science of metals by Z. Jeffries and R. S. Archer...], Москва — Ленинград, 1927; Wert L. R., van, Introduction to physical metallurgy, New York, 1936.