Materialteknologi
Historikk
Viktige varmebehandlingsprosesser for stål, som herding, anløping og gløding, var kjente, empiriske teknologier i flere tusen år. Innsikt i og forståelse av de underliggende, kompliserte mekanismer som frembringer de tilsiktede forandringer i stålets struktur og egenskaper, hadde imidlertid en lang vei å gå, og relevante undersøkelser kom først for alvor i gang i siste del av den industrielle revolusjon, da arbeider av H .C. Sorby, Adolf Martens, Floris Osmond, Roberts-Austen og andre markerte oppbyggingen av den nye vitenskap om metallografi og fysikalsk metallurgi. Jernets allotropi, som danner det teoretiske grunnlaget for de fleste varmebehandlingsprosesser, ble først endelig utredet og akseptert på begynnelsen av 1900-tallet, da røntgendiffraksjon ble tilgjengelig som et revolusjonerende, fysikalsk verktøy. Et arbeid av E. S. Davenport og E. C. Bain i 1930, om isoterm transformasjon av stål, representerer et viktig utviklingsskritt i kunnskap om og forståelse av de forskjellige strukturer som fremkommer når austenitten i stål omdannes, avhengig av temperaturen. I 1906 fant den tyske ingeniør Alfred Wilm at styrken i aluminium-kobber og noen andre aluminiumlegeringer kunne økes betraktelig ved en varmebehandling, noe som senere er betegnet som utfellingsherding. I løpet av kort tid ble det avdekket at den samme type varmebehandling var virksom for mange andre jern- og ikke-jernlegeringer. Den fullstendige forklaring på hvorfor og hvorledes varmebehandlingen forandrer metallstrukturen, måtte imidlertid vente til årene etter 1950, da prosessene kunne studeres i elektronmikroskop. Da var også de tidligere, mange ganger fremsatte tanker om indre ufullkommenheter i krystallstrukturen i form av punktfeil og dislokasjoner, først foreslått av C. E. Inglis i 1913, bekreftet og godtatt, og kunne forklare, bedre enn tidligere modeller, hvorledes mekaniske egenskaper som styrke og duktilitet er knyttet til metallstrukturen, og derfor et produkt av varmebehandling.