粉末冶金的燒結(jié)性能取決于粉末顆粒的堆積方式，即孔隙率、體積、密度、堆積因子等。顆粒內(nèi)部可能存在空隙，顆粒之間或顆粒與限制形狀邊界之間可能存在外部空隙。下面來說說粉末冶金產(chǎn)品的制造方法：

一、粉末壓制(或冷壓):

1、無(wú)壓成型:

這用于高度多孔的零件。將粉末倒入或振動(dòng)到模具中，然后加熱到燒結(jié)溫度。(松散燒結(jié))。然后將零件從模具中取出。用于壓實(shí)的壓力機(jī)可以是機(jī)械操作的，也可以是液壓操作的?？梢岳斫?，壓力下的粉末不像液體，即壓力不是均勻分布的。這是因?yàn)轭w粒本身之間以及顆粒和工具之間的摩擦。為此，通常使用兩個(gè)沖頭來壓實(shí)模具中的金屬粉末。

這導(dǎo)致了更強(qiáng)和更密集的部分。沖頭位于模具的每一端，通常彼此獨(dú)立運(yùn)行。在自動(dòng)壓力機(jī)中，機(jī)器的每個(gè)沖程產(chǎn)生一次或多次壓力，這些壓力用于需要低壓的小零件。

在壓實(shí)過程中，顆粒之間的空隙減少。粒子也會(huì)因?yàn)閴毫Χ冃?，它們?huì)相互鎖定；粒子的表面不規(guī)則被展平。使用的壓力足夠高，可以產(chǎn)生粉末的冷焊。

冷焊賦予了生坯強(qiáng)度，將零件固定在一起，便于搬運(yùn)。密度也增加了。柔軟有延展性的金屬粉末容易變形；所以對(duì)于錫來說，0.75千克/平方毫米的壓力就足夠了；而對(duì)于鎢和耐火材料，可能需要80至160千克/平方毫米的壓力。

對(duì)于任何特定的金屬或合金，通常都有一個(gè)較佳壓力，它能在給定的能量消耗下給出較佳結(jié)果。超過這個(gè)較佳值，壓力的進(jìn)一步增加不會(huì)相應(yīng)地增加密度、抗拉強(qiáng)度等性能。在壓實(shí)過程中，施加的壓力應(yīng)均勻，并從上方和下方同時(shí)施加。

施加壓力的速度也非常重要，因?yàn)檫^快的速度可能會(huì)導(dǎo)致一些空氣被截留，從而導(dǎo)致某些缺陷。有時(shí)蠟和肥皂被用來潤(rùn)滑粉末并產(chǎn)生更均勻的壓力分布。這些尤其有助于減少模具壁的摩擦。然而，由于冷焊受到抑制，生坯強(qiáng)度降低。

通過上述方法獲得的壓坯不堅(jiān)固和致密。為了提高這些性能，部件應(yīng)該燒結(jié)。未燒結(jié)部件的強(qiáng)度稱為原始強(qiáng)度。

2、熱壓:

不可能令人滿意地冷壓非常硬的粉末(如鉆石)。使用高于金屬再結(jié)晶溫度的熱壓，這消除了加工硬化并生產(chǎn)準(zhǔn)確成形的高密度零件。重要的是在真空或中性或還原氣氛中進(jìn)行熱壓，否則金屬可能被氧化。

選擇模具材料以適應(yīng)遇到的溫度很重要。1000℃以下可以使用金屬模具，1000℃以上可以使用石墨模具。石墨的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，易于加工，抗熱震，并提供自己的還原氣氛。粉末也可以通過軋制、鍛造或擠壓熱成型。

二.燒結(jié):

在受控的氣氛下，在爐中將粉末壓塊加熱到至少一種主要成分的熔點(diǎn)以下，稱為燒結(jié)。在燒結(jié)爐中，部件被逐漸加熱并浸泡在所需的溫度下，這取決于材料的類型。

在加熱操作的這個(gè)循環(huán)中，粉末自身結(jié)合成凝聚體。燒結(jié)溫度和時(shí)間隨使用的壓縮載荷、粉末類型和成品零件的強(qiáng)度要求而變化。

有時(shí)燒結(jié)產(chǎn)品被進(jìn)一步加工以獲得更好的性能，如下所示:

a.滲透:

燒結(jié)產(chǎn)品的多孔性可以通過浸滲工藝來改善，在浸滲工藝中，通過毛細(xì)作用用較低熔點(diǎn)的金屬填充孔隙，例如，銅被用作浸滲劑，通過使浸滲劑放置在頂部的壓塊通過來強(qiáng)化鐵和鋼。

b.尺寸和壓印:

冷加工提高了燒結(jié)產(chǎn)品的精度和機(jī)械性能。隨著密度的顯著增加，尺寸可以產(chǎn)生更好的尺寸精度。另一方面，模壓顯著提高了密度，同時(shí)也改善了機(jī)械性能、表面光潔度和尺寸精度。

c.加工:

有時(shí)，當(dāng)需要高精度時(shí)，燒結(jié)零件通過常規(guī)加工來完成。

d.熱處理:

由粉末可熱處理合金制成或由對(duì)熱處理有反應(yīng)的金屬混合物制成的燒結(jié)零件，可以進(jìn)行熱處理以改善各種性能。