Sinterizarea este un tratament termic aplicat unui compact de pulbere pentru a conferi rezistență și integritate.Temperatura utilizată pentru sinterizare este sub punctul de topire al constituentului major al materialului de metalurgie a pulberilor.

După compactare, particulele de pulbere învecinate sunt ținute împreună prin suduri la rece, care conferă compactului suficient de „rezistență verde” pentru a fi manipulat.La temperatura de sinterizare, procesele de difuzie determină formarea și creșterea gâturilor în aceste puncte de contact.

Există doi precursori necesari înainte ca acest mecanism de „sinterizare în stare solidă” să poată avea loc:
1.Indepartarea lubrifiantului de presare prin evaporare si ardere a vaporilor
2. Reducerea oxizilor de suprafață din particulele de pulbere din compact.

Aceste etape și procesul de sinterizare în sine sunt realizate în general într-un singur cuptor continuu, prin alegerea judicioasă și zonarea atmosferei cuptorului și prin utilizarea unui profil de temperatură adecvat în întregul cuptor.

Întărire sinterizată

Sunt disponibile cuptoare de sinterizare care pot aplica viteze de răcire accelerate în zona de răcire și au fost dezvoltate grade de materiale care se pot transforma în microstructuri martensitice la aceste viteze de răcire.Acest proces, împreună cu un tratament de revenire ulterior, este cunoscut sub denumirea de întărire prin sinterizare, un proces care a apărut, în ultimii ani, are un mijloc de vârf de creștere a rezistenței sinterizate.

Sinterizarea în fază lichidă tranzitorie

Într-un compact care conține doar particule de pulbere de fier, procesul de sinterizare în stare solidă ar genera o oarecare contracție a compactului pe măsură ce gâturile de sinterizare cresc.Cu toate acestea, o practică obișnuită cu materialele feroase PM este de a adăuga o pulbere fină de cupru pentru a crea o fază lichidă tranzitorie în timpul sinterizării.

La temperatura de sinterizare, cuprul se topește și apoi difuzează în particulele de pulbere de fier, creând umflare.Prin selectarea atentă a conținutului de cupru, este posibil să se echilibreze această umflătură cu contracția naturală a scheletului de pulbere de fier și să se asigure un material care nu se modifică deloc în dimensiuni în timpul sinterizării.Adaosul de cupru oferă, de asemenea, un efect util de întărire a soluției solide.

Sinterizare permanentă în fază lichidă

Pentru anumite materiale, cum ar fi carburile cimentate sau metalele dure, se aplică un mecanism de sinterizare care implică generarea unei faze lichide permanente.Acest tip de sinterizare în fază lichidă implică utilizarea unui aditiv la pulbere, care se va topi înainte de faza de matrice și care va crea adesea o așa-numită fază de liant.Procesul are trei etape:

Rearanjare
Pe măsură ce lichidul se topește, acțiunea capilară va trage lichidul în pori și, de asemenea, va face ca boabele să se rearanjeze într-un aranjament de ambalare mai favorabil.

Soluție-precipitare
În zonele în care presiunile capilare sunt mari, atomii vor intra de preferință în soluție și apoi vor precipita în zone cu potențial chimic mai scăzut, unde particulele nu sunt apropiate sau în contact.Aceasta se numește aplatizare de contact și densifică sistemul într-un mod similar cu difuzia granițelor în sinterizarea în stare solidă.Maturarea Ostwald va avea loc și acolo unde particulele mai mici vor intra în soluție de preferință și vor precipita pe particule mai mari, ducând la densificare.

Densificarea finală
Densificarea rețelei scheletice solide, mișcarea lichidului din regiunile împachetate eficient în pori.Pentru ca sinterizarea permanentă în fază lichidă să fie practică, faza principală ar trebui să fie cel puțin ușor solubilă în faza lichidă, iar aditivul „liant” ar trebui să se topească înainte de a avea loc orice sinterizare majoră a rețelei de particule solide, altfel nu va avea loc rearanjarea granulelor.