Los griegos conocían incluso el estañado del Fe y, además, el Hg, mencionado por Aristóteles (384-322 a. C.).
Los romanos heredaron todo el conocimiento de los griegos; eran buenos ingenieros y dominaron el arte del Fe. Introdujeron también una nueva aleación, el latón (Cu-Zn), aunque no se sabe a ciencia cierta si conocieron el Zn en forma elemental, lo cual es factible, por facilidad de fundir y evaporar este elemento.
Estos ocho metales mencionados fueron los que se utilizaron en los siguientes siglos.
El escritor romano Plinio el Viejo, al principio de la era cristiana, en su libro Historia Naturalis, coleccionó los conocimientos existentes sobre metales y minerales; durante los próximos mil años (la edad del oscurantismo), el progreso fue lento y solo la alquimia contribuyó a la metalurgia con ciertos métodos y procesos.
Al principio de la Edad Media (1100 d. C.), el monje alemán Teófilo Presbítero escribió un libro importante en metalurgia llamado Schedula Diversarum Artium. El próximo libro importante se produjo más de cinco siglos después, fue la Pirotechnia, de Vannoccio Biringuccio (1540), que describe secretos de la soldadura, los tratamientos térmicos, la desulfuración, la forja y los acabados superficiales.
Por otro lado, y aunque sólo se popularizó en 1556, Georgius Agrícola había publicado en 1530 De Re Metálica, obra enorme que es el inicio de la metalurgia sistemática, razón por la cual Agrícola es llamado “El padre de la metalurgia”.
Entre los siglos xvi y xviii se descubrieron el Sb, Bi, As, Mn, Pt, Ni y Co, así como varios procesos metalúrgicos. Los demás metales fueron descubiertos en el siglo xix, y algunos inestables, en el siglo xx (véase tabla 0.3). Del siglo xviii data también la cristalografía como ciencia.
En el siglo xix ocurrió el gran avance de la ciencia en química, física y mecánica, con eventos como la aparición de la termodinámica. Este nuevo conocimiento encontró fácil aplicación en campos de interés para el metalurgista físico.
Aquí empezó el maravilloso y fructífero intercambio entre las varias disciplinas científicas, en el cual la metalurgia ha cumplido papel importante.
Sorby aplicó los métodos petrográficos al acero, obtuvo fotos de la microestructura (1863), reconoció constituyentes y creó una revolución en la metalurgia física (o metalografía, como se le conocía entonces). Otros nombres importantes en la metalurgia del siglo xix son Anossof, Johann Nepomuk von Fuchs, Widmanstätten, Martens, David, Karsten, Tchernoff, William Chandler Roberts-Austen, Osmond, Neumann, Ewing, Rosaenhain, Young, Barlow, Tredgold, Rozebom, Gerens, Baikov, Bauschinger, Lüders, Wöhler, Kalischer, Stead, Mathiessen, Jacobus Henricus van’t Hoff, Gibbs, Michael Faraday, Berthier, Mushet, Hadfield y Sauveur.
Tabla 0.3 Cronología de los principales metales
| Antes de 1700 | 1700-1799 | 1800-1849 | 1850 - 1900 | 1901- | |||||
| Antimonio | Prehistoria | Bario | 1774 | Aluminio | 1827 | Actinio | 1889 | Americio | 1945 |
| Berilio | 1797 | Boro | 1808 | Disprosio | 1886 | Astato | 1940 | ||
| Bismuto | 1450 | Cadmio | 1817 | Escandio | 1879 | Berkelio | 1949 | ||
| Cobre | Prehistoria | Cromo | 1797 | Calcio | 1808 | Europio | 1900 | Californio | 1950 |
| Estaño | Cobalto | 1735 | Cerio | 1803 | Gadolinio | 1889 | Curio | 1945 | |
| Hierro | Estroncio | 1787 | Cesio | 1860 | Galio | 1875 | Einstenio | 1954 | |
| Mercurio | Manganeso | 1774 | Erbio | 1843 | Germanio | 1886 | Fermio | 1954 | |
| Oro | Molibdeno | 1782 | Lantano | 1839 | Holmio | 1878 | Francio | 1939 | |
| Plata | Níquel | 1751 | Iridio | 1803 | Indio | 1863 | Hafnio | 1923 | |
| Plomo | 3000 a. C. | Platino | 1750 | Litio | 1817 | Iterbio | 1878 | Lawrencio | 1961 |
| Zinc | Usado por los romanos | Magnesio | 1808 | Neodimio | 1886 | Lutecio | 1907 | ||
| Niobio | 1844 | Polonio | 1898 | Mendelevio | 1955 | ||||
| Titanio | 1789 | Osmio | 1803 | Praseodimio | 1885 | Neptunio | 1940 | ||
| Tungsteno (Wolframio) | 1783 | Paladio | 1804 | Radio | 1898 | Nobelio | 1957 | ||
| Uranio | 1789 | Potasio | 1807 | Rubidio | 1861 | Plutonio | 1940 | ||
| Ytrio | 1794 | Rodio | 1804 | Samario | 1879 | Promecio | 1945 | ||
| Circonio | 1789 | Rutenio | 1844 | Telurio | 1861 | Protoactinio | 1917 | ||
| Sodio | 1807 | Terbio | 1878 | Renio | 1925 | ||||
| Tantalio | 1802 | Tulio | 1878 | Tecnecio | 1937 | ||||
| Torio | 1828 | ||||||||
| Vanadio | 1801 | ||||||||
Al iniciarse el siglo xx empezó en realidad la metalurgia física como ciencia. Uno de los iniciadores del estudio y educación en este campo fue Gustav Tamman, en la Universidad de Gotinga, quien añadió información y teoría a muchos temas de la metalurgia física. Tamman comenzó un amplio estudio de la constitución de los sistemas metálicos con el propósito principal de derivar reglas generales respecto a la constitución de las aleaciones y la naturaleza de las fases aleadas. De aquí resultó una gran cantidad de diagramas de fase.
El amplio empleo de los métodos de análisis por rayos X permitió determinar la estructura cristalina de las aleaciones metálicas y de las fases, y estudiar las variaciones de aquella con el tratamiento térmico. Estas investigaciones fueron realizadas por Max von Laue y Peter Debye (Alemania), G.U. Wulf (Unión Soviética), William Henry Bragg y William Lawrence Bragg (Inglaterra), A. Westgren y B. Fragnen (Suecia) y otros.
William Hume-Rothery (1926) fijó las reglas de la solubilidad sólida; Fritz Laves descubrió las fases que llevan su nombre y Kubaschewski (1931) demostró que las soluciones sólidas se ionizan.
Hacia 1939 se inició la microscopía electrónica. Entre 1930 y 1936, Jakov Frenkel, Carl Wagner y Walter H. Schotty postularon defectos en la red cristalina —vacancias, intersticiales y combinaciones de estos—, los llamados defectos puntuales.
A partir de los trabajos de Tamman, Volmer inició, en 1926, la teoría de la nucleación. El endurecimiento por envejecimiento fue observado por Wiln en 1906, explicado teóricamente por Paul Merica, Romaine George Waltenberg y Howard Scott en 1919, y confirmado por Andrés Guinier y George Preston en 1937-1939.
La plasticidad de los cristales metálicos fue estudiada por Michael Polanyi, Erich Schmid y Walter Boas (1935). Michael Polanyi, Egon Orowan y Geoffrey Ingram Taylor postularon las dislocaciones en 1935, en tanto que Alan Arnold Griffith había iniciado la teoría de la fractura desde 1920.
Maunsel White y Fredrick Taylor desarrollaron los aceros de dureza en rojo (1900), y Benno Strauss y Harry Brearly, los aceros inoxidables, en 1910-1912.
El ensayo de los materiales se mejoró con el durómetro Brinell en 1900, el Rockwell (1919) y el Vickers (1924). Edwin Gilbert Izod (1903) y Georges Charpy (1901) iniciaron el ensayo de impacto.
La cinética de las transformaciones de fase permitió establecer el mecanismo de las transformaciones y elaborar la teoría de los tratamientos térmicos del acero y otras aleaciones importantes. Tales estudios fueron impulsados por Steinberg (Unión Soviética), Edgar Bain y Edmund S. Davenport (Estados Unidos) y Weler (Alemania). La transformación martensítica fue estudiada por Kurdjumov y Sachs.
Hacia 1940,