引き続き、熱処理や冶金において最も重要な材料のいくつかを確認します。
銅（化学記号：Cu）
銅は柔らかく可鍛性、延性があり、非常に高い熱および電気伝導率を持つ金属です。 純粋な銅は赤みがかったオレンジ色をしており（図1）、酸化すると明るい緑青になります（図2）。
銅は冶金の歴史において、最も重要な元素の一つです。 人類が最初に使用した金属である。 銅は紀元前5000年頃に鉱石から製錬され、紀元前4000年頃に鋳造され、紀元前3500年に錫と合金化されて青銅が作られ、青銅器時代の始まりを告げる最初の金属でした。
エジプトでは、鍬やカマなどの農具や調理器具、皿、のこぎり、ノミ、ナイフなどの職人道具に使用されていました。 またエジプト人は銅で鏡やカミソリを作り、マラカイトとアズライトという鮮やかな緑と青の色を持つ銅化合物から緑と青の化粧品を作りました。
ローマ人は貨幣や建築物の装飾に広く使用しました。 これは、ヨーロッパの産業革命まで続いた生産量を上回る量です。
現代の冶金では、銅は合金として特定の酸に対する耐腐食性を高め、オーステナイトの微細構造を促進させる働きがあります。 また、ステンレス鋼の加工硬化を抑えて切削性を向上させ、成形性を高めるために添加されることもあります。 銅の高い電気・熱伝導性は、その原子構造に起因しています。 銅原子の格子内には自由電子の雲があり、電流の伝達が可能です。 この電子の雲は、熱エネルギーの効率的な伝達も可能にします。 銅原子は、金や銀の原子と非常によく似ており、銅とともに元素の周期律表の一群を構成しています。 人間では、銅は主に肝臓、筋肉、骨に存在し、成人の体には体重1キログラムあたり1.4～2.1mgの銅が含まれています。 体重60kgの健康な人であれば、約0.1gの銅が含まれています。 軟体動物や甲殻類では、銅は血色素のヘモシアニンの構成成分であり、魚類などの脊椎動物では鉄を複合したヘモグロビンに置き換わっています。
平均的な家庭には、電気配線やパイプ、家電製品に使われる銅が400ポンドも含まれています。 平均的な車には 50 ポンドの銅があり、自由の女神像（図 3）には 89 トンを超える銅が使われています。 米国地質調査所（USGS）は、2008年に生まれたすべてのアメリカ人が、生活必需品やライフスタイル、健康のために、生涯で1,309ポンドの銅を使うと推定しています。
ここで、銅に関するいくつかの重要な事実を紹介しましょう。
- 原子番号：29
- 融点：1084.62℃
- 沸点：2562℃
- 密度：8.96g/cm3
- 融合熱：13.26 kJ/mole
- 熱の放出量：1.7g/cm3
- 結合の熱は、1.7g/cm3です。 300.4 kJ/mole
- モル熱容量: 24.440 J/mole-K
- 常温での熱膨張率: 16.5 µm/(m-K)
- 熱伝導率：401 W/(m-K)
- 電気抵抗率：16.78 nΩ-m
- ヤング率：110-128 GPa
- せん断弾性率：48 GPa
蒸発熱：0℃