Sinteren is een warmtebehandeling die wordt toegepast op een poedercompact om sterkte en integriteit te geven.De temperatuur die wordt gebruikt voor het sinteren ligt onder het smeltpunt van het hoofdbestanddeel van het poedermetallurgiemateriaal.

Na verdichting worden naburige poederdeeltjes bij elkaar gehouden door koude lassen, waardoor de verdichting voldoende "groene sterkte" heeft om te worden gehanteerd.Bij sintertemperatuur zorgen diffusieprocessen ervoor dat nekken ontstaan ​​en groeien op deze contactpunten.

Er zijn twee noodzakelijke voorlopers voordat dit mechanisme van "sinteren in vaste toestand" kan plaatsvinden:
1. Verwijdering van het perssmeermiddel door verdamping en verbranding van de dampen
2. Vermindering van de oppervlakteoxiden van de poederdeeltjes in de compact.

Deze stappen en het sinterproces zelf worden over het algemeen bereikt in een enkele, continue oven door een oordeelkundige keuze en zonering van de ovenatmosfeer en door gebruik te maken van een geschikt temperatuurprofiel in de hele oven.

Sinter verharding

Er zijn sinterovens beschikbaar die versnelde afkoelsnelheden in de koelzone kunnen toepassen en er zijn materiaalkwaliteiten ontwikkeld die bij deze afkoelsnelheden kunnen transformeren naar martensitische microstructuren.Dit proces, samen met een daaropvolgende ontlaatbehandeling, staat bekend als sinterharden, een proces dat de afgelopen jaren is ontstaan ​​en een toonaangevend middel is om de sintersterkte te verbeteren.

Voorbijgaand sinteren in vloeibare fase

In een compact dat alleen ijzerpoederdeeltjes bevat, zou het sinterproces in vaste toestand enige krimp van het compact veroorzaken naarmate de sinterhalzen groter worden.Een gangbare praktijk bij ferro PM-materialen is echter om fijn koperpoeder toe te voegen om tijdens het sinteren een voorbijgaande vloeibare fase te creëren.

Bij sintertemperatuur smelt het koper en diffundeert vervolgens in de ijzerpoederdeeltjes waardoor zwelling ontstaat.Door een zorgvuldige selectie van het kopergehalte is het mogelijk om deze zwelling in evenwicht te brengen met de natuurlijke krimp van het ijzerpoederskelet en een materiaal te verschaffen waarvan de afmetingen tijdens het sinteren helemaal niet veranderen.De toevoeging van koper zorgt ook voor een nuttig versterkend effect van de vaste oplossing.

Permanent sinteren in vloeibare fase

Voor bepaalde materialen, zoals gecementeerde carbiden of hardmetalen, wordt een sintermechanisme toegepast waarbij een permanente vloeibare fase wordt gegenereerd.Bij deze vorm van sinteren in de vloeibare fase wordt een additief aan het poeder toegevoegd, dat voor de matrixfase smelt en vaak een zogenaamde bindmiddelfase vormt.Het proces kent drie fasen:

Herschikking
Terwijl de vloeistof smelt, zal de capillaire werking de vloeistof in de poriën trekken en er ook voor zorgen dat de korrels zich herschikken in een gunstiger verpakkingsarrangement

Oplossing-precipitatie
In gebieden waar de capillaire druk hoog is, zullen atomen bij voorkeur in oplossing gaan en vervolgens neerslaan in gebieden met een lager chemisch potentieel waar deeltjes niet dichtbij of in contact zijn.Dit wordt contactafvlakking genoemd en verdicht het systeem op een manier die vergelijkbaar is met korrelgrensdiffusie bij sinteren in vaste toestand.Ostwald-rijping zal ook plaatsvinden wanneer kleinere deeltjes bij voorkeur in oplossing gaan en neerslaan op grotere deeltjes, wat leidt tot verdichting.

Definitieve verdichting
Verdichting van het vaste skeletnetwerk, vloeistofbeweging van efficiënt gepakte gebieden naar poriën.Om permanent sinteren in de vloeistoffase praktisch te laten zijn, moet de hoofdfase ten minste enigszins oplosbaar zijn in de vloeibare fase en moet het "bindmiddel"-additief smelten voordat er een grote sintering van het netwerk van vaste deeltjes optreedt, anders zal er geen herschikking van korrels plaatsvinden.