1．粉末

粉末制取是粉末冶金的基礎(chǔ)，現(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類(lèi)：機(jī)械法和物理化學(xué)法。機(jī)械法包括機(jī)械粉碎法和霧化法。物理化學(xué)法包括還原法、電解法、電化學(xué)腐蝕法、還原一化合法、氣相沉積法、液相沉積法等。其中以還原法、霧化法和電解法應(yīng)用最廣。

粉末的形狀與結(jié)構(gòu)、粒度、粒形、密度、流動(dòng)性、壓制性、成形性等對(duì)粉末冶金制品的質(zhì)量影響極大。

2．預(yù)處理

為了獲得合格的粉末冶金制品，制坯前需對(duì)粉末進(jìn)行降低雜質(zhì)等處理，即將粉末進(jìn)行退火、篩分、混合（包括與成形劑與潤(rùn)滑劑及粘結(jié)劑混合）、制粒、干燥等處理。

3．壓坯

將經(jīng)過(guò)預(yù)處理金屬粉末或混合粉末壓實(shí)成具有一定形狀、尺寸、強(qiáng)度與孔隙度的壓坯，粉末坯的成形方法很多，如壓制成形、等靜壓成形、注射成形、粉末軋制成形、爆炸成形、粉漿澆注成形等方法。

粉末冶金最常用的成形方法是模壓成形（如圖1所示），壓力一般為1～1600MPa；在高溫下施以等靜壓成形，同時(shí)還可進(jìn)行燒結(jié)，以制得接近完全致密的制品。粉末注射成形與塑料注射成形技術(shù)相似，曾被譽(yù)為21世紀(jì)的成形技術(shù)。粉漿澆注成形則是將粉末與適當(dāng)?shù)囊后w混合，制成具有流動(dòng)性的粉漿，注入具有所需形狀的石膏模中澆注成形，待石膏模將粉漿中液體吸干后，拆模取出澆注的坯件。

圖1    模壓成形

4．燒結(jié)

燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵工序。成形后的坯塊還屬于散沙，不能直接使用，坯塊必須在適當(dāng)?shù)臏囟群蜌夥罩屑訜?，發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化，使松散坯塊內(nèi)的粉末顆粒進(jìn)一步結(jié)合起來(lái)，減少孔隙體積、孔隙數(shù)量并使孔隙形狀變簡(jiǎn)單，使成形的粉末坯塊強(qiáng)化和致密化，達(dá)到所要求的性能。

1)燒結(jié)過(guò)程

燒結(jié)是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程。在燒結(jié)過(guò)程中，粉末體要經(jīng)歷一系列的物理和化學(xué)變化，如水分或有機(jī)物的蒸發(fā)或揮發(fā)，吸附氣體的排除，應(yīng)力的消除等，過(guò)程通常包括粉末顆粒表面氧化物的還原、顆粒間的物質(zhì)遷移、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段（見(jiàn)圖2）。

圖2  粉末燒結(jié)示意

(1)粘結(jié)階段：壓坯的原始接觸點(diǎn)或面靠范德華力粘結(jié)。燒結(jié)的初期，顆粒間的原始接觸點(diǎn)或面轉(zhuǎn)變成晶體結(jié)合，即經(jīng)過(guò)生核、結(jié)晶長(zhǎng)大形成燒結(jié)頸。此階段粉末顆粒內(nèi)部的晶粒、顆粒外形不發(fā)生變化。

(2)燒結(jié)頸長(zhǎng)大階段：隨著原子向顆粒結(jié)合面大量遷移使燒結(jié)頸擴(kuò)大、顆粒間距離縮小，形成連續(xù)的孔隙網(wǎng)絡(luò)。由于晶粒長(zhǎng)大、晶界越過(guò)孔隙移動(dòng)，使孔隙大量消失，該階段燒結(jié)體收縮，密度和強(qiáng)度增加。

(3)孔隙球化、縮小與閉孔階段：當(dāng)燒結(jié)體的相對(duì)密度達(dá)到90%以后，孔隙網(wǎng)絡(luò)被分割，閉孔數(shù)量大為增加，孔隙形狀趨于球化并不斷縮小。燒結(jié)體收縮已緩慢，主要依靠小孔的消失和孔隙數(shù)量的減少。

2)影響燒結(jié)體性能的因素

影響燒結(jié)體性能的因素有燒結(jié)溫度、時(shí)間、燒結(jié)氣氛、粉末粒度、壓坯密度、原料及雜質(zhì)。

(1)燒結(jié)溫度與時(shí)間的影響

①燒結(jié)溫度與時(shí)間對(duì)燒結(jié)體性能的影響：燒結(jié)溫度為主成分熔點(diǎn)的2/3。在一定范圍內(nèi)，隨燒結(jié)溫度的提高，燒結(jié)體的密度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性不斷增加。

②燒結(jié)溫度與時(shí)間對(duì)收縮率（尺寸精度）的影響：控制燒結(jié)制品的密度和尺寸精度，對(duì)生產(chǎn)粉末零件是極為重要的?？刂瞥叽缇缺瓤刂泼芏雀щy?？刂泼芏戎饕靠刂浦婆鲏毫?，而尺寸精度不僅與壓力有關(guān)，還與燒結(jié)的參數(shù)有關(guān)，燒結(jié)體在各個(gè)方向上尺寸的收縮各不相同。燒結(jié)過(guò)程中多數(shù)情況下壓制的燒結(jié)件尺寸是收縮的，但由于某些原因有時(shí)也會(huì)膨脹，如制坯時(shí)壓力過(guò)大、燒結(jié)升溫速度過(guò)快，或燒結(jié)溫度過(guò)高、燒結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。

③燒結(jié)溫度與時(shí)間對(duì)燒結(jié)體顯微組織的影響：顯微組織中的孔隙形態(tài)、分布及大小對(duì)燒結(jié)體性能影響最大。

(2)燒結(jié)氣氛對(duì)燒結(jié)體性能的影響

燒結(jié)一般是在真空或還原氣氛中進(jìn)行，材料不氧化也不會(huì)被污染。

燒結(jié)氣氛的作用：①防止或減少周?chē)h(huán)境對(duì)燒結(jié)體產(chǎn)生有害反應(yīng)，如氧化、脫碳等；②排除有害雜質(zhì)如吸附氣體、表面氧化物、內(nèi)部夾雜；③維持或改變燒結(jié)材料中的有用成分。

燒結(jié)氣氛類(lèi)型：氧化（純氧、空氣、水蒸氣）氣氛、還原（純氫、分解氨、煤氣等）氣氛、惰性（氮、氬、氦及真空）或中性（二氧化碳、水蒸氣）氣氛、滲碳(CO、CH4)氣氛、氮化(NH3)氣氛。

5．燒結(jié)體的后處理

燒結(jié)完成后，根據(jù)產(chǎn)品的不同要求可采取多種后處理方式，如精整、浸油、機(jī)加工、熱處理或各種表面處理。