金属材料，作为人类文明发展的重要物质基础，其应用历史几乎与人类社会的演进同步。从青铜时代到铁器时代，再到以钢铁为核心的工业革命，直至今日多元化高性能合金的蓬勃发展，金属材料始终扮演着不可替代的关键角色。
金属材料通常指具有金属特性（如良好的导电性、导热性、延展性和金属光泽）的一类物质，主要由金属元素或以金属元素为主构成。根据成分和特性的不同，金属材料可大致分为黑色金属（如铁、钢、铬、锰及其合金）和有色金属（如铝、铜、钛、镁、镍、锌及其合金等）两大类。黑色金属，尤其是钢铁，因其强度高、成本相对较低、工艺成熟，至今仍是建筑、交通、机械制造等重工业领域的绝对主力。而有色金属则各具特色：铝以其轻质、耐腐蚀广泛应用于航空航天和包装领域；铜凭借优异的导电性成为电力工业的支柱；钛合金则因高强度、低密度和卓越的耐腐蚀性，被誉为“太空金属”和“海洋金属”。
金属材料的性能并非一成不变，而是可以通过合金化、热处理、塑性加工等多种方式进行调整和优化。合金化，即向基础金属中加入其他元素，是提升性能的主要手段。例如，在铁中加入碳形成碳钢，再进一步加入铬、镍等元素可制成耐腐蚀的不锈钢；在铝中加入铜、镁等元素形成的硬铝合金，其强度可媲美钢材。热处理工艺，如淬火、回火、退火等，则能改变金属内部的微观结构，从而显著调整其硬度、韧性等力学性能。
进入21世纪，金属材料的发展日新月异，不断与前沿科技需求深度融合。一方面，传统材料持续升级，如开发出更高强度、更轻量化的汽车用先进高强钢，以助力节能减排。另一方面，一系列新型金属材料应运而生。例如，形状记忆合金能够在特定温度下“记住”并恢复原有形状，在医疗器械和航空航天领域大放异彩；非晶态金属（金属玻璃）具有极高的强度和弹性，是潜在的尖端结构材料；高熵合金由多种主要元素构成，展现出传统合金难以企及的综合性能组合，如高强度与高塑性的共存。
金属基复合材料通过将陶瓷颗粒、纤维等增强相引入金属基体，实现了性能的“强强联合”，满足了极端环境下的使用要求。金属材料的制备技术也朝着精细化、智能化方向发展，如增材制造（3D打印）技术使得复杂金属构件的直接成型成为可能，极大地拓展了设计自由度。
金属材料的广泛使用也带来了资源、能源和环境的挑战。因此，发展金属材料的循环再生技术、提高资源利用效率、开发环境友好型制备工艺，已成为全球材料科学界的重要使命。从地壳深处的矿石到精密的发动机叶片，从摩天大楼的钢结构到手机内部的微型电路，金属材料以其坚韧、可靠、多变的特性，默默支撑着现代社会的运转，并不断突破性能极限，持续为人类科技进步注入澎湃动力。随着材料基因组工程、人工智能辅助设计等新范式的应用，金属材料的研发将更加高效和精准，必将在新能源、电子信息、生物医疗等更多领域开创新的辉煌。
