Sinterleme, mukavemet ve bütünlük kazandırmak için bir toz kompakta uygulanan bir ısıl işlemdir.Sinterleme için kullanılan sıcaklık, Toz Metalurjisi malzemesinin ana bileşeninin erime noktasının altındadır.

Sıkıştırma işleminden sonra, komşu toz parçacıkları soğuk kaynaklarla bir arada tutulur ve bu da kompakta işlenecek kadar yeterli “tamamen sağlamlık” verir.Sinterleme sıcaklığında, difüzyon işlemleri bu temas noktalarında boyunların oluşmasına ve büyümesine neden olur.

Bu "katı hal sinterleme" mekanizmasının gerçekleşebilmesi için gerekli iki öncü vardır:
1. Pres yağının buharlaşma ve buharların yakılmasıyla çıkarılması
2.Kompakttaki toz partiküllerinden yüzey oksitlerinin indirgenmesi.

Bu adımlar ve sinterleme prosesinin kendisi, genellikle tek bir sürekli fırında, fırın atmosferinin akıllıca seçilmesi ve bölgelere ayrılması ve fırın boyunca uygun bir sıcaklık profilinin kullanılmasıyla elde edilir.

sinter sertleştirme

Soğutma bölgesinde hızlandırılmış soğutma hızları uygulayabilen sinterleme fırınları mevcuttur ve bu soğutma hızlarında martensitik mikro yapılara dönüşebilen malzeme kaliteleri geliştirilmiştir.Bu işlem, müteakip bir tavlama işlemiyle birlikte, sinterleme sertleştirmesi olarak bilinir ve son yıllarda ortaya çıkan bir işlem, sinterlenmiş mukavemeti arttırmada önde gelen bir araca sahiptir.

Geçici sıvı faz sinterleme

Yalnızca demir tozu parçacıkları içeren bir kompaktta, katı hal sinterleme işlemi, sinterleme boyunları büyüdükçe kompaktta bir miktar büzülme meydana getirir.Bununla birlikte, demir içeren PM malzemelerle ilgili yaygın bir uygulama, sinterleme sırasında geçici bir sıvı faz oluşturmak için ince bakır tozu eklemektir.

Sinterleme sıcaklığında bakır erir ve daha sonra demir tozu parçacıklarına difüze olarak şişme oluşturur.Bakır içeriğinin dikkatli seçilmesiyle, bu şişmeyi demir tozu iskeletinin doğal büzülmesine karşı dengelemek ve sinterleme sırasında boyutları hiç değişmeyen bir malzeme sağlamak mümkündür.Bakır ilavesi ayrıca yararlı bir katı çözelti güçlendirici etki sağlar.

Kalıcı sıvı faz sinterleme

Semente karbürler veya sert metaller gibi belirli malzemeler için, kalıcı bir sıvı fazın üretilmesini içeren bir sinterleme mekanizması uygulanır.Bu tür sıvı faz sinterleme, matris fazından önce eriyecek ve genellikle bir bağlayıcı faz oluşturacak olan toza bir katkı maddesinin kullanılmasını içerir.Sürecin üç aşaması vardır:

yeniden düzenleme
Sıvı eridikçe, kılcal hareket sıvıyı gözeneklere çekecek ve ayrıca tanelerin daha uygun bir paketleme düzenlemesine yeniden düzenlenmesine neden olacaktır.

Çözüm-çökeltme
Kılcal basınçların yüksek olduğu alanlarda, atomlar tercihen çözeltiye girecek ve daha sonra parçacıkların yakın veya temas halinde olmadığı daha düşük kimyasal potansiyele sahip alanlarda çökelecektir.Buna kontak düzleştirme denir ve katı hal sinterlemedeki tane sınırı difüzyonuna benzer bir şekilde sistemi yoğunlaştırır.Ostwald olgunlaşması, daha küçük parçacıkların tercihen çözeltiye gireceği ve yoğunlaşmaya yol açan daha büyük parçacıklar üzerinde çökeleceği yerlerde de meydana gelecektir.

Nihai yoğunlaştırma
Katı iskelet ağının yoğunlaştırılması, verimli bir şekilde paketlenmiş bölgelerden gözeneklere sıvı hareketi.Kalıcı sıvı faz sinterlemenin pratik olması için, ana faz sıvı fazda en azından biraz çözünür olmalıdır ve "bağlayıcı" katkı maddesi, katı partikül ağının herhangi bir büyük sinterlenmesi meydana gelmeden önce erimelidir, aksi takdirde tanelerin yeniden düzenlenmesi meydana gelmez.