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人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。金属材料通常分为黑金属、有金属和特种金属材料。黑金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑金属还包括铬、锰及其合金。
黄铜是以锌为主要加入元素的铜合金。黄铜分普通黄铜（简单黄铜）和特殊黄铜（复杂黄铜）两种。黄铜用汉语拼音字母“H”表示。各种黄铜又在“H”后面加铜含量或除锌外主要加入元素符号及含量表示。如HPb59-1，表示含59%铜，1%铅，其余为锌的铅黄铜。
当液态合金凝固后，组元之间仍能互相溶解，形成在某种元素的晶格中溶有其它元素原子的相，这种相就称为固溶体。二元合金状态图合金状态图又称合金平衡图或合金相图，是表示在平衡条件下合金的状态和温度、成分之间的关系图解。它反映了合金系中不同成分的合金在无限缓慢加热或冷却时的组织变化规律，是选择合金成分、分析合金的显微组织、研究合金的性能和制定铸造、锻造、热处理工艺的重要依据。匀晶状态图:两组元在液态和固态无限互溶的状态图。
合金是由一种金属跟另一种或几种金属（或金属跟非金属）一起熔和而成的具有金属特性的物质。合金是混合物，在合金中各组成成分依旧保持它们各自的化学性质。金属形成合金后，可以显著改变原金属材料的结构和性质。合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属，因此，人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。合金中各组成成分的含量不同，合金的物理性质也有所不同，如生铁和钢就是含碳量不同的两种合金（钢含碳0.03%--2%，生铁含碳2%--4.3%），其物理性质有着明显的不同。