Sintranje je toplotna obdelava, ki se uporablja za stiskanje prahu, da se zagotovi trdnost in celovitost.Temperatura, ki se uporablja za sintranje, je pod tališčem glavne sestavine materiala praškaste metalurgije.

Po stiskanju se sosednji delci prahu držijo skupaj s hladnimi zvari, kar daje kompaktu zadostno »zeleno trdnost« za rokovanje.Pri temperaturi sintranja procesi difuzije povzročijo nastanek in rast vratov na teh kontaktnih točkah.

Preden lahko pride do tega mehanizma "sintranja v trdnem stanju", sta potrebna dva predhodnika:
1. Odstranitev stiskalnega maziva z izhlapevanjem in sežiganjem hlapov
2. Zmanjšanje površinskih oksidov iz delcev prahu v kompaktu.

Ti koraki in sam proces sintranja se na splošno dosežejo v eni sami neprekinjeni peči s premišljeno izbiro in coniranjem atmosfere peči ter z uporabo ustreznega temperaturnega profila v celotni peči.

Sintranje

Na voljo so peči za sintranje, ki lahko uporabijo pospešene stopnje hlajenja v območju hlajenja, in razviti so bili razredi materialov, ki se lahko pri teh hitrostih hlajenja spremenijo v martenzitne mikrostrukture.Ta postopek, skupaj s kasnejšo obdelavo popuščanja, je znan kot utrjevanje s sintranjem, postopek, ki se je pojavil v zadnjih letih, ima vodilno sredstvo za izboljšanje trdnosti sintranja.

Prehodno sintranje v tekoči fazi

V kompaktu, ki vsebuje samo delce železovega prahu, bi postopek sintranja v trdnem stanju povzročil nekaj krčenja kompakta, ko bi sintralni vratovi rasli.Vendar pa je običajna praksa pri materialih iz železovih PM dodajanje finega bakrovega prahu, da se ustvari prehodna tekoča faza med sintranjem.

Pri temperaturi sintranja se baker stopi in nato difundira v delce železovega prahu, kar povzroči nabrekanje.S skrbno izbiro vsebnosti bakra je mogoče uravnotežiti to nabrekanje z naravnim krčenjem skeleta železovega prahu in zagotoviti material, ki se med sintranjem sploh ne spreminja v dimenzijah.Dodatek bakra zagotavlja tudi uporaben učinek krepitve trdne raztopine.

Permanentno sintranje v tekoči fazi

Za določene materiale, kot so cementni karbidi ali trde kovine, se uporablja mehanizem sintranja, ki vključuje ustvarjanje trajne tekoče faze.Ta vrsta sintranja v tekoči fazi vključuje uporabo dodatka prahu, ki se bo stopil pred matrično fazo in ki bo pogosto ustvaril tako imenovano vezivno fazo.Postopek ima tri stopnje:

Preureditev
Ko se tekočina topi, bo kapilarno delovanje potegnilo tekočino v pore in povzročilo prerazporeditev zrn v ugodnejšo embalažo.

Raztopina - oborina
Na območjih, kjer so kapilarni tlaki visoki, bodo atomi prednostno šli v raztopino in se nato oborili na območjih z nižjim kemijskim potencialom, kjer delci niso blizu ali v stiku.To se imenuje sploščenje kontakta in zgosti sistem na podoben način kot difuzija na mejah zrn pri sintranju v trdnem stanju.Do Ostwaldovega zorenja bo prišlo tudi tam, kjer bodo manjši delci šli prednostno v raztopino in se oborili na večjih delcih, kar bo povzročilo zgostitev.

Končna zgostitev
Zgostitev trdne skeletne mreže, gibanje tekočine iz učinkovito pakiranih regij v pore.Da bi bilo trajno sintranje v tekoči fazi praktično, mora biti glavna faza vsaj rahlo topna v tekoči fazi, aditiv za "vezivo" pa se mora stopiti, preden pride do večjega sintranja mreže trdnih delcev, sicer ne bo prišlo do prerazporeditve zrn.