A szinterezés olyan hőkezelés, amelyet a por tömörítésére alkalmaznak, hogy szilárdságot és integritást biztosítsanak.A szinterezéshez használt hőmérséklet a porkohászati ​​anyag fő alkotórészének olvadáspontja alatt van.

Tömörítés után a szomszédos porszemcséket hideg hegesztések tartják össze, amelyek megfelelő „zöldszilárdságot” biztosítanak a tömörítéshez.Szinterezési hőmérsékleten a diffúziós folyamatok nyakak kialakulását és növekedését okozzák ezeken az érintkezési pontokon.

Két szükséges prekurzor szükséges ahhoz, hogy ez a „szilárdtest-szinterelési” mechanizmus létrejöhessen:
1. A préselési kenőanyag eltávolítása a gőzök elpárologtatásával és elégetésével
2. A felületi oxidok redukciója a porszemcsékből a tömörítésben.

Ezeket a lépéseket és magát a szinterezési folyamatot általában egyetlen, folyamatos kemencében valósítják meg a kemence légkörének körültekintő megválasztásával és zónáival, valamint megfelelő hőmérsékleti profil alkalmazásával az egész kemencében.

Szinter keményedés

Léteznek olyan szinterező kemencék, amelyek gyorsított hűtési sebességet tudnak alkalmazni a hűtési zónában, és olyan anyagminőségeket fejlesztettek ki, amelyek ilyen hűtési sebességgel képesek martenzites mikrostruktúrákká átalakulni.Ezt az eljárást az ezt követő temperálási kezeléssel együtt szinterezési keményítésnek nevezik, amely folyamat az elmúlt években jelent meg, és a szinterezett szilárdság növelésének vezető eszköze.

Átmeneti folyadékfázisú szinterezés

A csak vaspor-részecskéket tartalmazó tömörítésben a szilárd fázisú szinterezési folyamat a tömörítés bizonyos mértékig zsugorodását idézné elő, ahogy a szinterezőnyak nő.A vastartalmú PM anyagoknál azonban bevett gyakorlat az, hogy finom rézport adnak hozzá, hogy a szinterezés során átmeneti folyadékfázis jöjjön létre.

A szinterezési hőmérsékleten a réz megolvad, majd bediffundál a vaspor részecskéibe, duzzadást okozva.A réztartalom gondos megválasztásával egyensúlyba hozható ez a duzzanat a vaspor vázának természetes zsugorodása ellen, és a szinterezés során egyáltalán nem változik a méret.A rézadalék hasznos szilárd oldaterősítő hatást is biztosít.

Állandó folyadékfázisú szinterezés

Bizonyos anyagok, például cementált karbidok vagy keményfémek esetében szinterezési mechanizmust alkalmaznak, amely állandó folyadékfázis létrehozásával jár.Ez a fajta folyékony fázisú szinterezés magában foglalja egy adalékanyag használatát a porhoz, amely a mátrix fázis előtt megolvad, és amely gyakran úgynevezett kötőanyag fázist hoz létre.A folyamat három szakaszból áll:

Újrarendezés
Ahogy a folyadék megolvad, a kapilláris hatás a folyadékot a pórusokba húzza, és a szemcsék átrendeződnek egy kedvezőbb csomagolási elrendezésbe.

Oldat-csapadék
Azokon a területeken, ahol a kapilláris nyomás magas, az atomok előnyösen feloldódnak, majd kicsapódnak az alacsonyabb kémiai potenciállal rendelkező területeken, ahol a részecskék nem érintkeznek szorosan vagy érintkeznek egymással.Ezt nevezik érintkezési lapításnak, és a szilárd fázisú szinterezés során a szemcsehatár diffúzióhoz hasonló módon tömöríti a rendszert.Az Ostwald-érés akkor is megtörténik, amikor a kisebb részecskék előnyösen feloldódnak, és a nagyobb részecskékre kicsapódnak, ami sűrűsödéshez vezet.

Végső tömörítés
A szilárd vázhálózat sűrűsödése, a folyadék mozgása a hatékonyan csomagolt régiókból a pórusokba.Ahhoz, hogy az állandó folyadékfázisú szinterezés praktikus legyen, a főfázisnak legalább enyhén oldódnia kell a folyadékfázisban, és a „kötőanyag” adaléknak meg kell olvadnia, mielőtt a szilárd részecskehálózat bármilyen jelentősebb szinterelése megtörténne, különben a szemcsék átrendeződése nem következik be.