La sinterització és un tractament tèrmic aplicat a una pols compacta per tal de donar-li força i integritat.La temperatura utilitzada per a la sinterització està per sota del punt de fusió del component principal del material de la metal·lúrgia de pols.

Després de la compactació, les partícules de pols veïnes es mantenen juntes mitjançant soldadures en fred, que donen al compacte la "força verda" suficient per ser manipulada.A la temperatura de sinterització, els processos de difusió fan que es formin i creixin colls en aquests punts de contacte.

Hi ha dos precursors necessaris abans que aquest mecanisme de "sinterització en estat sòlid" pugui tenir lloc:
1. Eliminació del lubricant de premsat per evaporació i crema dels vapors
2. Reducció dels òxids superficials de les partícules de pols en el compacte.

Aquests passos i el procés de sinterització en si s'aconsegueixen generalment en un únic forn continu mitjançant una elecció i una zonificació prudents de l'atmosfera del forn i utilitzant un perfil de temperatura adequat a tot el forn.

Enduriment sinteritzat

Hi ha forns de sinterització disponibles que poden aplicar velocitats de refrigeració accelerades a la zona de refrigeració i s'han desenvolupat graus de materials que poden transformar-se en microestructures martensítiques a aquestes velocitats de refrigeració.Aquest procés, juntament amb un tractament de tremp posterior, es coneix com a enduriment sinteritzat, un procés que ha sorgit, en els darrers anys, té un mitjà cabdal per potenciar la resistència sinteritzada.

Sinterització transitòria en fase líquida

En un compacte que conté només partícules de pols de ferro, el procés de sinterització en estat sòlid generaria una mica de contracció del compacte a mesura que creixen els colls de sinterització.Tanmateix, una pràctica habitual amb materials PM ferrosos és fer una addició de pols de coure fi per crear una fase líquida transitòria durant la sinterització.

A la temperatura de sinterització, el coure es fon i després es difon a les partícules de pols de ferro creant inflor.Mitjançant una acurada selecció del contingut de coure, és possible equilibrar aquesta inflor amb la contracció natural de l'esquelet de la pols de ferro i proporcionar un material que no canvia de dimensions en absolut durant la sinterització.L'addició de coure també proporciona un efecte de reforç de la solució sòlida útil.

Sinterització permanent en fase líquida

Per a determinats materials, com ara carburs cimentats o metalls durs, s'aplica un mecanisme de sinterització que implica la generació d'una fase líquida permanent.Aquest tipus de sinterització en fase líquida implica l'ús d'un additiu a la pols, que es fon abans de la fase de matriu i que sovint crearà l'anomenada fase aglutinant.El procés té tres etapes:

Reordenació
A mesura que el líquid es fon, l'acció capil·lar atraurà el líquid als porus i també farà que els grans es reorganitzin en una disposició d'embalatge més favorable.

Solució-precipitació
A les zones on les pressions capil·lars són altes, els àtoms s'aniran preferentment en solució i després precipitaran en zones de menor potencial químic on les partícules no estiguin a prop o en contacte.Això s'anomena aplanament de contacte i densifica el sistema d'una manera similar a la difusió del límit del gra en la sinterització en estat sòlid.La maduració d'Ostwald també es produirà quan les partícules més petites entraran en solució preferentment i precipitaran sobre partícules més grans que condueixen a la densificació.

Densificació final
Densificació de la xarxa esquelètica sòlida, moviment líquid des de regions empaquetades de manera eficient als porus.Perquè la sinterització permanent en fase líquida sigui pràctica, la fase principal hauria de ser almenys lleugerament soluble en la fase líquida i l'additiu "aglutinant" s'hauria de fondre abans que es produeixi qualsevol sinterització important de la xarxa de partícules sòlides, en cas contrari no es produirà la reordenació dels grans.