燒結(jié)是應(yīng)用于粉末壓塊以賦予強度和完整性的熱處理。燒結(jié)所使用的溫度低于粉末冶金材料主要成分的熔點。壓實后，相鄰的粉末顆粒通過冷焊保持在一起，從而使壓坯具有足夠的“生坯強度”以進行處理。石家莊粉末冶金燒結(jié)件在燒結(jié)溫度下，擴散過程會導(dǎo)致頸部在這些接觸點處形成并生長。

在此“固態(tài)燒結(jié)”機制發(fā)生之前，有兩個必要的條件：

通過蒸汽的蒸發(fā)和燃燒去除加壓潤滑劑。

從壓粉中的粉末顆粒中還原表面氧化物。

這些步驟和燒結(jié)過程本身通常是通過明智地選擇和劃分爐內(nèi)氣氛并通過在整個爐內(nèi)使用適當(dāng)?shù)臏囟惹€在單個連續(xù)爐中實現(xiàn)的。

燒結(jié)硬化

可以使用可以在冷卻區(qū)中施加加速冷卻速率的燒結(jié)爐，并且已經(jīng)開發(fā)出可以在這些冷卻速率下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體顯微組織的材料等級。該方法以及隨后的回火處理被稱為燒結(jié)硬化，近年來出現(xiàn)的一種方法具有提高燒結(jié)強度的主要手段。

瞬時液相燒結(jié)

在僅包含鐵粉顆粒的壓塊中，固態(tài)燒結(jié)過程會隨著燒結(jié)頸的增長而使壓塊產(chǎn)生一些收縮。但是，含鐵PM材料的常規(guī)做法是添加細的銅粉，以在燒結(jié)過程中產(chǎn)生瞬時液相。

河北燒結(jié)零件在燒結(jié)溫度下，銅熔化，然后擴散到鐵粉顆粒中，產(chǎn)生溶脹。通過仔細選擇銅含量，可以平衡這種膨脹與鐵粉骨架的自然收縮，并提供在燒結(jié)過程中尺寸不變的材料。銅的添加還提供了有用的固溶強化作用。

長久液相燒結(jié)

對于某些材料，例如硬質(zhì)合金或硬質(zhì)合金，采用了涉及長久液相生成的燒結(jié)機制。這種液相燒結(jié)涉及在粉末中使用添加劑，該添加劑會在基體相之前熔化，并且通常會形成所謂的粘合劑相。該過程分為三個階段：

重排

當(dāng)液體熔化時，毛細作用會將液體拉入孔中，并導(dǎo)致顆粒重排成更有利的填充排列.

溶液沉淀

河北粉末冶金燒結(jié)件在毛細管壓力較高的區(qū)域，原子將優(yōu)先進入溶液，然后在化學(xué)勢較低的區(qū)域（顆粒不緊密或不接觸）沉淀。這被稱為接觸變平，以類似于固態(tài)燒結(jié)中晶界擴散的方式致密化系統(tǒng)。當(dāng)較小的顆粒優(yōu)先進入溶液并沉淀在較大的顆粒上導(dǎo)致致密化時，也會發(fā)生奧斯特瓦爾德熟化。

致密化

固體骨架網(wǎng)絡(luò)的致密化，液體從有效填充的區(qū)域進入孔隙。為了使長久液相燒結(jié)切實可行，主相應(yīng)至少略微溶于液相，并且“粘合劑”添加劑應(yīng)在發(fā)生固體顆粒網(wǎng)絡(luò)的任何重大燒結(jié)之前熔化，否則不會發(fā)生晶粒重排。