Metalurški inženiring je področje inženiringa, namenjeno delu s kovinami. Zajema področja, vključno s pridobivanjem kovin iz zemlje, rafiniranjem kovinskih rud ter oblikovanjem in proizvodnjo materialov iz mešanic kovin, imenovanih kovinske zlitine. Izjemnega pomena je za področja, kot sta proizvodnja in gradbeništvo, pa tudi za široko paleto potrošniškega blaga s kovinskimi komponentami.
To področje inženiringa je običajno razdeljeno na dve področji, ekstrakcijsko metalurgijo in fizično metalurgijo. V ekstraktivni metalurgiji se metalurški inženiring uporablja za pridobivanje in rafiniranje kovin, pridobljenih iz zemlje. Kovine skoraj vedno najdemo pomešane z drugimi materiali v mineralnih nahajališčih, imenovanih rude, in ne same in so pogosto v kemičnih spojinah in ne v čisti elementarni obliki. Preden se te kovine lahko uporabijo, jih je treba najprej odstraniti iz rude.
To je mogoče storiti na več različnih načinov, odvisno od zadevne rude. Rude se lahko segrejejo, da povzročijo fizikalne spremembe in kemične reakcije v rudi. Kemična sredstva se lahko uporabljajo za povzročitev kemičnih reakcij v spojinah, ki vsebujejo kovino. Rude se lahko raztopijo v vodi, segreti, dokler se ne stopijo, tako da se kovina lahko izolira z električnimi procesi. Ko kovina ni več kemično povezana z drugimi elementi, se nato rafinira, da jo fizično očisti. Vse te metode so odvisne od znanja metalurškega inženirstva.
Ko so bile kovine pridobljene iz okolja z ekstrakcijsko metalurgijo, je fizična metalurgija tista, ki jih daje v uporabo. Ena od glavnih aplikacij metalurškega inženiringa je ustvarjanje kovinskih zlitin s kombiniranjem kovine z drugimi kovinami ali nekovinskimi materiali. Zlitine imajo lahko lastnosti, ki se razlikujejo od njihovih sestavnih delov, zato je bilo ustvarjenih ogromno različnih zlitin, ki zagotavljajo materiale za različne naloge. Najpogosteje se sestavine zlitine zmešajo tako, da jih segrejejo toliko, da se stopijo, nato pa jih zmešamo skupaj in pustimo, da se zmes ohladi in strdi. Možni so tudi drugi načini legiranja materialov, kot je mešanje v trdni obliki prahu in nato izpostavljanje veliki toploti in pritisku, da se združijo.
Zlitino lahko nato izpostavimo številnim različnim postopkom obdelave, ki spremenijo njene mehanske lastnosti, ne da bi spremenili njeno kemično sestavo. Ti procesi so lahko mehanski, spreminjajo kristalno strukturo zlitine z uporabo sil, ki povzročajo mehansko obremenitev. Vključujejo lahko tudi segrevanje zlitine, saj lahko procesi, kot je dolgotrajno držanje zlitine pri visoki temperaturi ali njeno segrevanje in nato ponovno hitro ohlajanje s potapljanjem v hladno vodo ali olje, vplivajo tudi na kristalno strukturo, v kateri atomi zlitine so razporejeni. Metalurško inženirstvo uporablja znanstvena spoznanja o značilnostih različnih zmesi snovi in fizikalnih učinkih različnih obdelav, da bi oblikovalo proizvodni proces za ustvarjanje zlitine, ki je najbolj primerna za dano uporabo.
Tako je metalurški inženiring v središču panog za proizvodnjo kovin, kot je izdelava jekla. Zelo pomembno je za sorodna področja, kot so gradnja stavb, načrtovanje vozil, kot so avtomobili in letala, in projekti nizke gradnje, kot so mostovi. Poleg tega je metalurško inženirstvo bistvenega pomena za industrijsko proizvodnjo številnih kapitalskih in potrošniških dobrin.
Najstarejši znani primeri obdelave kovin segajo v približno 7,000 let pred našim štetjem, ko so ljudje začeli uporabljati primitivno orožje in orodja iz bakra. Do 6,000 pred našim štetjem so ljudje uporabljali ogenj za taljenje rud, ki vsebujejo baker, da bi pridobili čistejše kovine. Prve znane umetne zlitine segajo v leto 3,800 pred našim štetjem, ko so kovinarji na Bližnjem vzhodu začeli legirati kositer in baker, da bi ustvarili bron, veliko učinkovitejši material za orožje in orodja, ki bi korenito oblikovala razvoj civilizacije. Ljudje na različnih koncih sveta so samostojno odkrivali osnovne metalurške postopke. Ti dogodki so seveda pred idejo o inženirstvu kot specializirani strokovni ali znanstveni disciplini več tisoč let, vendar je prisotno bistveno jedro metalurškega inženiringa – uporaba znanja o kovinah za pridobivanje, oblikovanje in preoblikovanje za človeško uporabo.