Sintern ist eine Wärmebehandlung, die auf einen Pulverpressling angewendet wird, um Festigkeit und Integrität zu verleihen.Die zum Sintern verwendete Temperatur liegt unter dem Schmelzpunkt des Hauptbestandteils des Pulvermetallurgiematerials.

Nach dem Kompaktieren werden benachbarte Pulverpartikel durch Kaltschweißnähte zusammengehalten, die dem Kompakt eine ausreichende „Grünfestigkeit“ verleihen, um gehandhabt zu werden.An diesen Kontaktstellen bilden sich bei Sintertemperatur durch Diffusionsprozesse Einschnürungen und wachsen.

Es gibt zwei notwendige Vorläufer, bevor dieser „Festkörper-Sinter“-Mechanismus stattfinden kann:
1. Entfernung des Pressschmiermittels durch Verdampfen und Verbrennen der Dämpfe
2. Reduktion der Oberflächenoxide von den Pulverpartikeln im Pressling.

Diese Schritte und das Sinterverfahren selbst werden im Allgemeinen in einem einzigen Durchlaufofen durch wohlüberlegte Wahl und Zoneneinteilung der Ofenatmosphäre und durch Verwendung eines geeigneten Temperaturprofils im gesamten Ofen erreicht.

Sinterhärten

Es sind Sinteröfen erhältlich, die beschleunigte Abkühlungsraten in der Abkühlungszone anwenden können, und es wurden Materialqualitäten entwickelt, die sich bei diesen Abkühlungsraten in martensitische Mikrostrukturen umwandeln können.Dieses Verfahren ist zusammen mit einer anschließenden Anlassbehandlung als Sinterhärten bekannt, ein Verfahren, das sich in den letzten Jahren herauskristallisiert hat und ein führendes Mittel zur Verbesserung der Sinterfestigkeit darstellt.

Transientes Flüssigphasensintern

Bei einem Pressling, der nur Eisenpulverpartikel enthält, würde der Festkörpersinterprozess eine gewisse Schrumpfung des Presslings erzeugen, wenn die Sinterhälse wachsen.Eine übliche Praxis bei eisenhaltigen PM-Materialien besteht jedoch darin, feines Kupferpulver hinzuzufügen, um während des Sinterns eine vorübergehend flüssige Phase zu erzeugen.

Bei Sintertemperatur schmilzt das Kupfer und diffundiert dann in die Eisenpulverpartikel, wodurch eine Quellung entsteht.Durch sorgfältige Auswahl des Kupfergehalts ist es möglich, diese Quellung gegen die natürliche Schrumpfung des Eisenpulverskeletts auszugleichen und ein Material bereitzustellen, dessen Abmessungen sich während des Sinterns überhaupt nicht ändern.Die Kupferzugabe liefert auch einen nützlichen Festlösungs-Verstärkungseffekt.

Permanentes Flüssigphasensintern

Bei bestimmten Materialien, wie z. B. Hartmetallen oder Hartmetallen, wird ein Sintermechanismus angewendet, der die Erzeugung einer permanenten flüssigen Phase beinhaltet.Diese Art des Flüssigphasensinterns beinhaltet die Verwendung eines Additivs für das Pulver, das vor der Matrixphase schmilzt und oft eine sogenannte Bindephase erzeugt.Der Prozess hat drei Phasen:

Neuordnung
Wenn die Flüssigkeit schmilzt, zieht die Kapillarwirkung die Flüssigkeit in die Poren und bewirkt auch, dass sich die Körner in einer günstigeren Packungsanordnung neu anordnen

Lösungsfällung
In Bereichen mit hohem Kapillardruck gehen Atome bevorzugt in Lösung und fallen dann in Bereichen mit niedrigerem chemischem Potential aus, wo die Partikel nicht nahe oder in Kontakt sind.Dies wird als Kontaktabflachung bezeichnet und verdichtet das System ähnlich wie die Korngrenzendiffusion beim Festkörpersintern.Ostwald-Reifung findet auch statt, wo kleinere Partikel bevorzugt in Lösung gehen und auf größeren Partikeln ausfallen, was zu einer Verdichtung führt.

Endgültige Verdichtung
Verdichtung des festen Skelettnetzwerks, Flüssigkeitsbewegung aus effizient gepackten Regionen in die Poren.Damit das permanente Sintern in flüssiger Phase praktikabel ist, sollte die Hauptphase in der flüssigen Phase zumindest leicht löslich sein und das "Bindemittel"-Additiv sollte schmelzen, bevor ein größeres Sintern des festen Teilchennetzwerks auftritt, da ansonsten keine Neuordnung der Körner auftritt.