A sinterização é um tratamento térmico aplicado a um pó compacto para conferir resistência e integridade.A temperatura usada para sinterização está abaixo do ponto de fusão do principal constituinte do material da Metalurgia do Pó.

Após a compactação, as partículas de pó vizinhas são mantidas juntas por soldas frias, que dão ao compacto “resistência verde” suficiente para ser manuseado.Na temperatura de sinterização, os processos de difusão fazem com que os pescoços se formem e cresçam nesses pontos de contato.

Existem dois precursores necessários antes que esse mecanismo de “sinterização em estado sólido” possa ocorrer:
1. Remoção do lubrificante de prensagem por evaporação e queima dos vapores
2.Redução dos óxidos superficiais das partículas de pó no compacto.

Essas etapas e o próprio processo de sinterização são geralmente alcançados em um único forno contínuo por escolha criteriosa e zoneamento da atmosfera do forno e usando um perfil de temperatura apropriado em todo o forno.

Sinter endurecimento

Estão disponíveis fornos de sinterização que podem aplicar taxas de resfriamento aceleradas na zona de resfriamento e foram desenvolvidos tipos de materiais que podem se transformar em microestruturas martensíticas nessas taxas de resfriamento.Este processo, juntamente com um posterior tratamento de têmpera, é conhecido como endurecimento por sinterização, um processo que surgiu, nos últimos anos, como um dos principais meios de aumentar a resistência do sinterizado.

Sinterização em fase líquida transiente

Em um compacto que contém apenas partículas de pó de ferro, o processo de sinterização no estado sólido geraria algum encolhimento do compacto à medida que os pescoços de sinterização crescem.No entanto, uma prática comum com materiais PM ferrosos é fazer uma adição de pó fino de cobre para criar uma fase líquida transitória durante a sinterização.

Na temperatura de sinterização, o cobre funde e depois se difunde nas partículas de pó de ferro, criando inchaço.Pela seleção cuidadosa do teor de cobre, é possível equilibrar esse inchaço contra o encolhimento natural do esqueleto do pó de ferro e fornecer um material que não muda de tamanho durante a sinterização.A adição de cobre também fornece um efeito útil de fortalecimento da solução sólida.

Sinterização em fase líquida permanente

Para certos materiais, como carbonetos cimentados ou metais duros, é aplicado um mecanismo de sinterização envolvendo a geração de uma fase líquida permanente.Esse tipo de sinterização em fase líquida envolve o uso de um aditivo ao pó, que derreterá antes da fase da matriz e que muitas vezes criará a chamada fase aglutinante.O processo tem três etapas:

Rearranjo
À medida que o líquido derrete, a ação capilar puxa o líquido para os poros e também faz com que os grãos se reorganizem em um arranjo de empacotamento mais favorável

solução-precipitação
Em áreas onde as pressões capilares são altas, os átomos vão preferencialmente para a solução e então precipitam em áreas de menor potencial químico onde as partículas não estão próximas ou em contato.Isso é chamado de achatamento de contato e densifica o sistema de maneira semelhante à difusão do limite de grão na sinterização no estado sólido.O amadurecimento de Ostwald também ocorrerá onde partículas menores entrarão em solução preferencialmente e precipitarão em partículas maiores levando à densificação.

densificação final
Densificação da rede esquelética sólida, movimento líquido de regiões compactadas de forma eficiente para os poros.Para que a sinterização em fase líquida permanente seja prática, a fase principal deve ser pelo menos ligeiramente solúvel na fase líquida e o aditivo “aglutinante” deve derreter antes que qualquer sinterização importante da rede de partículas sólidas ocorra, caso contrário, o rearranjo dos grãos não ocorrerá.