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1956年3月创刊，李薰为首任主编。1960年和1966年受“左”倾思潮和“文化大革命”影响两度停刊。1963年和1974年两次复刊。1981年前为季刊，1981改为双月刊，1983年增幅至每期160页。编辑部设在辽宁沈阳。内容涉及金属材料科学、金属物理、断裂、氧化和腐蚀，冶金学和冶金工艺学、冶金过程物理化学、相变、非晶态材料、铸造、金属加工、焊接、复合材料、耐火材料、新检验方法等方面，侧重反映基础性理论成果的论文，也有综合述评、研究简介、学术动态、讨论与书评等内容。在全国性科技刊物评比中多次获奖。2000～2002年连续三年被评为中国科学技术协会优秀期刊一等奖；2003年和2005年分别获第二届和第三届中国期刊奖。《金属学报》纳入美国《科学引文索引》(Science Citation Index，SCI)和《工程索引》（Engineering Index，EI)、《化学文摘》（Chemical Abstracts，CA），英国《科学文摘》（Science Abstracts，SA）、JICST（科学技术信息中心数据库，Japan Information Center of Science and Technology）和AJ（文摘杂志，Abstract Journal）等世界主要期刊检索系统。

美国《工程索引》（Engineering Index，EI)、《化学文摘》（Chemical Abstracts，CA）、《金属文摘》（Metal Abstracts，MA），英国《科学文摘》（Science Abstracts，SA）等。