Bộ môn được chính thức thành lập ngày 20-11-1966  với tên gọi là Bộ môn Kim loại học- Nhiệt luyện. Năm 1986, bộ môn được sáp nhập với bộ môn Kỹ thuật đúc thành Khoa Đúc – Nhiệt luyện. Năm 1996, bộ môn tách khỏi Khoa Đúc–Nhiệt luyện và trở thành bộ môn Vật liệu học và nhiệt luyện thuộc Khoa Luyện kim và Công nghệ vật liệu. Từ năm 2004, bộ môn đổi tên thành bộ môn Vật liệu học, xử lý nhiệt và bề mặt thuộc Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu

2. Đội ngũ giảng dạy và nghiên cứu:

• Tổng số viên chức của bộ môn là 11 người, trong đó có 09 giảng viên và 02 cán bộ kỹ thuật
• Lực lượng cán bộ khoa học: 08 Tiến sỹ, 01 NCS và 02 ThS

3. Đào tạo

• Tổng số sinh viên chính quy được đào tạo theo các chuyên ngành Nhiệt luyện, Kim loại học và Nhiệt luyện, Đúc và Nhiệt luyện, Gia công nóng, Vật liệu học và Nhiệt luyện từ khoá 1 đến hết khoá 60 là 892 sinh viên.
• Đào tạo và tham gia đào tạo cử nhân, kỹ sư chính quy của trường cho các ngành:

+ Khoa học và kỹ thuật vật liệu (gồm 06 định hướng chuyên ngành);

+ Toàn bộ các ngành của khoa Cơ khí và cơ khí Động lực (khoảng 1200 sv/năm);

+ Kỹ sư chất lượng cao;

+ Kỹ sư tài năng;

+ Kỹ sư ngành Kỹ thuật cơ điện tử, Tự động hoá cơ khí, Vật liệu và công nghệ của chương trình hợp tác quốc tế ITP;

+ Sinh viên chương trình tiên tiến chuyên ngành Khoa học và kỹ thuật vật liệu; Cơ điện tử.

• Đào tạo sau đại học:

+ Cao học ngành Kỹ thuật vật liệu và ngành Khoa học vật liệu;

+ Tiến sỹ ngành Vật liệu.

• Đào tạo tại chức:

+ Tham gia đào tạo tại chức cho các ngành Cơ khí, Luyện kim, Quản trị doanh nghiệp tại Quảng Ninh, Cẩm Phả, Thái Nguyên, Hải Dương, Sóc Sơn, May 10,…

• Đào tạo nâng cao tay nghề và cấp chứng chỉ
• Tham gia giảng dạy đào tạo nâng cao tay nghề cho cán bộ các công ty, nhà máy và doanh nghiệp trong và người nước: Tổng cục hải quan, Công ty Panasonic, Công ty VAP, Công ty thép Hòa Phát Quảng Ngãi, …

4. Cơ sở vật chất

• Văn phòng Bộ môn (301A-C5)
• Phòng thí nghiệm Kim loại học và Nhiệt luyện (C1- 308, 309, 310);
• Phòng thí nghiệm ăn mòn và công nghệ bề mặt (C10–208, 209);
• Xưởng nhiệt luyện (Nhà T – 111).

5. Lĩnh vực nghiên cứu chính

• Nghiên cứu tổ chức, cấu trúc, phân tích pha của vật liệu kim loại, compozit;
• Kiểm tra cơ, lý tính vật liệu;
• Nghiên cứu chế tạo, xử lý bề mặt hợp kim Al biến dạng 6063, nhôm đúc piston;
• Nghiên cứu xác lập các chế độ xử lý nhiệt cho các hệ hợp kim nhôm hình 6063, 6061, 6060…
• Nghiên cứu chế tạo và xử lý hợp kim đồng (độ bền cao, chịu mài mòn, có tính đàn hồi cao);
• Nghiên cứu chế tạo, xử lý hợp kim đặc biệt (hàn răng, nhớ hình, từ tính)
• Nhiệt luyện và xử lý bề mặt bằng phương pháp thấm N thể khí các sản phẩm cơ khí (khuôn dập nguội, khuôn đùn ép nhôm hình, khuôn dập nóng v.v. );
• Nghiên cứu lựa chọn vật liệu, chế độ nhiệt luyện chống biến dạng (tôi, ram, thấm C, C-N) cho các loại bánh răng, lõi neo;
• Nghiên cứu chế tạo vật liệu thông minh và vật liệu nanô.
• Nghiên cứu chế tạo vật liệu chức năng và vật liệu y sinh
• Ăn mòn và bảo vệ vật liệu
• Nghiên cứu quy trình xử lý nhiệt cho họ gang Cr cao.

6. Dịch vụ khoa học

• Phân tích tổ chức, cấu trúc, thành phần pha, thành phần hóa học kim loại và hợp kim;
• Nhận biết và đánh giá vật liệu theo tiêu chuẩn;
• Xác định cơ lý tính của các loại vật liệu kim loại, compozit;
• Tư vấn lựa chọn vật liệu và quy trình chế tạo, gia công nghiệt luyện, xử lý bề mặt cho các loại chi tiết trong chế tạo cơ khí;
• Tư vấn, chuyển giao công nghệ anốt hóa Al và hợp kim Al;
• Tư vấn, chuyển giao công nghệ hóa nhiệt luyện cho các loại khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đùn ép nhôm hình;
• Tư vấn, chuyển giao công nghệ xử lý nhiệt hợp kim nhôm biến dạng 6063; 6061 và hợp kim nhôm đúc piston;
• Tư vấn lựa chọn vật liệu, chuyển giao công nghệ hóa – nhiệt luyện chống biến dạng cho các loại bánh răng, lõi neo;
• Tư vấn thiết kế các xưởng nhiệt luyện và hoá – nhiệt luyện theo quy trình hiện đại.
• Các dịch vụ cập nhật và nâng cao kiến thức chuyên môn về nhiệt luyện và xử lý bề mặt…