Spekanie je tepelné spracovanie aplikované na práškový výlisok s cieľom dodať pevnosť a integritu.Teplota používaná na spekanie je pod teplotou topenia hlavnej zložky materiálu práškovej metalurgie.

Po zhutnení sú susedné častice prášku držané pohromade studenými zvarmi, ktoré dodávajú kompaktu dostatočnú „pevnosť v surovom stave“, aby sa s ním dalo manipulovať.Pri teplote spekania spôsobujú difúzne procesy tvorbu a rast krčkov na týchto kontaktných miestach.

Pred týmto mechanizmom „spekania v tuhom stave“ sú potrebné dva prekurzory:
1.Odstránenie lisovacieho maziva odparovaním a spálením pár
2. Redukcia povrchových oxidov z práškových častíc vo výlisku.

Tieto kroky a samotný proces spekania sa vo všeobecnosti dosahujú v jedinej kontinuálnej peci rozumným výberom a zónovaním atmosféry pece a použitím vhodného teplotného profilu v celej peci.

Sintrové kalenie

K dispozícii sú spekacie pece, ktoré môžu aplikovať zrýchlené rýchlosti chladenia v chladiacej zóne a boli vyvinuté druhy materiálov, ktoré sa môžu transformovať na martenzitické mikroštruktúry pri týchto rýchlostiach chladenia.Tento proces, spolu s následným popúšťaním, je známy ako spekacie vytvrdzovanie, proces, ktorý sa objavil v posledných rokoch a má popredné prostriedky na zvýšenie pevnosti spekania.

Prechodné spekanie v kvapalnej fáze

V kompaktu, ktorý obsahuje iba častice železného prášku, by proces spekania v tuhom stave generoval určité zmrštenie kompaktu, keď rastú spekacie hrdlá.Bežnou praxou pri železných PM materiáloch je však pridávanie jemného medeného prášku na vytvorenie prechodnej kvapalnej fázy počas spekania.

Pri teplote spekania sa meď topí a potom difunduje do častíc železného prášku a vytvára napučiavanie.Starostlivým výberom obsahu medi je možné toto napučiavanie vyrovnať prirodzenému zmršťovaniu skeletu železného prášku a poskytnúť materiál, ktorý sa pri spekaní rozmerovo vôbec nemení.Prídavok medi tiež poskytuje užitočný posilňujúci účinok tuhého roztoku.

Permanentné spekanie v kvapalnej fáze

Pre určité materiály, ako sú slinuté karbidy alebo tvrdokovy, sa používa mechanizmus spekania, ktorý zahŕňa vytvorenie stálej kvapalnej fázy.Tento typ spekania v kvapalnej fáze zahŕňa použitie prísady do prášku, ktorá sa roztopí pred fázou matrice a ktorá často vytvorí takzvanú spojivovú fázu.Proces má tri fázy:

Preskupenie
Keď sa kvapalina topí, kapilárne pôsobenie vtiahne kvapalinu do pórov a tiež spôsobí, že sa zrná preusporiadajú do priaznivejšieho usporiadania balenia

Roztok-zrážanie
V oblastiach, kde sú kapilárne tlaky vysoké, atómy prednostne prejdú do roztoku a potom sa vyzrážajú v oblastiach s nižším chemickým potenciálom, kde častice nie sú blízko alebo nie sú v kontakte.Toto sa nazýva kontaktné sploštenie a zahusťuje systém podobným spôsobom ako difúzia po hraniciach zŕn pri spekaní v tuhom stave.K Ostwaldovmu dozrievaniu dôjde aj tam, kde menšie častice prejdú prednostne do roztoku a vyzrážajú sa na väčších časticiach, čo vedie k zahusteniu.

Konečné zahustenie
Zahusťovanie pevnej kostrovej siete, pohyb kvapaliny z efektívne naplnených oblastí do pórov.Aby bolo trvalé spekanie v kvapalnej fáze praktické, hlavná fáza by mala byť aspoň mierne rozpustná v kvapalnej fáze a „spojivová“ prísada by sa mala roztaviť skôr, ako dôjde k akémukoľvek väčšiemu spekaniu siete pevných častíc, inak nedôjde k preskupeniu zŕn.