除鑄造、機械成形與機械加工等技術外，粉末冶金（p/m）技術也是製造金屬零件的重要方法之一。該技術可極大減少鋼錠金屬的不良效能，通過混合不同金屬粉末、或金屬與非金屬粉末，可以達到預期理想的金屬效能，而採用其它方法，這些金屬通常不易熔成合金。
粉末加工、將其壓制為有用形狀、以及燒結的過程費用很高，但與鍛件或鑄件相比，採用這種方法最終製成的零件具有某些無可比擬的優點。
主要優點包括：
- 可生成精細均質晶粒結構
- 可形成複雜形狀，尺寸公差精密
- 製成品表面光潔度效能優良
與其它成形方法相比，花費很高的機械加工過程可得以縮減或直接除去，於是減小了碎屑損失。因此，對於小型、形狀複雜，和精密零件（如齒輪、鏈環等）的大批量生產而言，粉末冶金技術是最經濟有效的方法。
而且，通過該加工技術，可製造大量特種合金，這些合金具有完全不同材料效能，如高溫剛度與硬度。由碳化鎢粉末燒結而成的高速切割刀具正是這樣乙個例項：採用粉末冶金加工技術獲得許多獨特的金屬效能。
燒結壓制零件的密度影響強度、韌性、硬度等重要效能，因此，達到特定的孔隙度至關重要。為了進行工藝流程控制，需應用金相學知識以檢驗孔隙度、非金屬雜質、以及交叉汙染等。在研究與失效分析中，金相學也是乙個主要工具，用於開發新產品，改進加工工藝。
除化學分析外，質量控制還包括一些物理方法，以檢驗密度、尺寸變化、流率等。
金相製樣困難之處
研磨與拋光下圖表示正確、典型孔隙度。
解決方案：足夠長時間拋光
粉末冶金零件製備
製造為了達到粉末金屬零件的理想構造與近凈成形，需對以下生產程式進行嚴格工藝流程控制：
- 製備粉末
- 將粉末與新增劑（如：潤滑劑、碳、和合金元素）混合
- 在硬質合金模具中壓制粉末
- 在保護性氣體環境下高溫燒結（1100℃-1200℃）
化學方法與霧化法是粉末製備中兩種最常用的方法。化學方法將金屬在低於熔點的溫度下從礦石氧化物直接轉變為金屬粉末。例如，鐵粉末製備如下：
首先，直接從鐵礦中提煉出海綿鐵，然後，通過機械加工，將海綿鐵壓碎為粉末，再通過降低溫度退火進一步精煉得到純鐵粉末。這種方法適宜於合金與低密度金屬應用場合，如軸承。
在霧化加工過程中，合金熔融金屬液體流經乙個噴嘴，並經高壓水流或氣體噴流衝擊。於是形成微滴，固化後，形成粒狀物。與機械碎化粉末相比，霧化粉末可得到更高的金屬密度，因此，所有的鋼粉末都是通過霧化法加工的。
銅粉末通過霧化法或電解法進行製備。碳化鎢粉末通過在鎢粉末中加入一定控制量的碳，並在1400-2650℃高溫下滲碳得到。粉末製備與混合是乙個非常專業、複雜的工藝加工過程，通過該過程，可定製粉末達到設計效能，以滿足特定應用需求。
粉末混合良好不僅可實現特種合金所需的效能，而且，對於方便下一步粉末處理、壓制與燒結也非常有必要。
例如：粉末的易流動性、及其與其它粉末的均勻混合性對於粉末在壓制之前均勻分布非常重要，確保最終製作完成的零件內部結構保持均質一致。零件加工時，混合粉末首先在高壓下硬質合金模具中壓制成形。
在此階段，零件具有最終產品的幾何形狀，但沒有達到其強度要求，因而被稱之為「綠色」部件。為了改進材料的機械與物理效能，需通過在燒結爐中高溫燒結進行冶金結合。冶金結合通過相鄰晶粒之間擴散得以實現。
為了避免氧化作用（氧化作用將影響晶粒間的結合），燒結過程應在保護性氣體環境下進行。冶金結合增加了零件密度，經壓制與燒結後的粉末金屬零件通常含有5-25%的殘餘孔隙。根據應用需要，一些零件還需另外經過熱均衡壓制以使尺寸更為精確，或經過表面拋光、油浸滲等工藝過程。
然後，進行終處理，如表面硬化、電鍍、或塗層等。
粉末冶金零件金相製樣困難之處
硬質合金的燒結通過真空燒結工藝流程進行。碳粉末與3-25%質量分數的鈷混合，並加入微量的鈦與碳化鉭以抑制晶粒生長。然後對該混合物進行壓制與燒結。
在1280-1350℃高溫下，鈷發生液化作用，並形成類似共晶體狀的wc/co。溫度稍低後開始發生固化，並在液化之後很快達到理論上100%。在液化過程中，零件體積縮減達40%之多。
應用粉末冶金零件主要用於以下領域：
- 機械與結構零件，主要是鐵基，也有銅、黃銅、青銅、與鋁等。粉末冶金（p/m）零件的最大使用者是****領域。零件**商應用該技術製造連桿、同步接合套、鏈輪、凸輪、齒輪等。
- 耐高溫金屬，因其熔點很高，通過熔化、鑄造很難製造。
- 多孔材料，其中孔隙度經過控制以作特殊用途，如自潤滑軸承。
- 不形成合金的複合材料，如用於電觸點的銅/鎢、硬質合金切割工具（圖3）、制動襯片與離合器襯片材料、金剛石切割工具、或金屬基複合材料等。
- 特種重型合金，如用於噴氣式發動機零件的鎳鈷基超合金；以及高速工具鋼，其碳分布均勻，並具有各向同性效能（圖4、5）。
此外，還生產用於熱噴塗塗層的各種粉末與粉末混合物，並經金相質量控制。金相製樣的主要挑戰在於：在研磨與拋光後顯示真實的孔隙度。
根據材料的硬度不同，成功程度也不盡相同。在軟金屬研磨過程中，磨掉的金屬被壓入孔中，然後通過拋光去除。混合有硬材料與軟材料的零件樣品具有顯著離隙。
因「綠色」零件易碎，其製樣尤其需要謹慎與耐心。
粉末冶金零件製樣建議
切割要對特種金屬與合金的粉末冶金零件進行切割，使用者可根據推薦的**與準則選擇合適的切割砂輪。對於混合材料，建議選用的切割砂輪應能適宜於對零件主要組成材料進行切割。對於燒結硬質合金，建議使用樹脂粘合的金剛石切割砂輪（24tre，25exo）。
「綠色」零件在切割前需鑲嵌在冷埋樹脂中（請參見「鑲嵌」章節），以避免夾緊時被壓碎。
鑲嵌為了確保鑲嵌樹脂與樣品材料之間具有很好的粘性，有必要在鑲嵌之前採用丙酮、甲苯、或合成異構烷油 c*等，徹底清除樣品油漬（處理溶劑時，請遵循安全使用操作規程）。燒結零件可熱鑲嵌在樹脂中 ， 樹脂與樣品材料的硬度一致 ， 可採用酚醛樹脂 （ m u l t i f a s t ） 或增強樹脂(durofast,isofast）。「綠色」零件在切割後需在真空環境下用冷埋環氧樹脂(caldofix,epofix,specifix-40）重新浸滲。
可通過將少量（約1/2茶匙）粉末與慢凝環氧樹脂混合，並將其倒入埋杯容器的方法，對粉末進行鑲嵌。在8小時凝固過程中，微粒在杯底沉澱，形成層狀物。硬金屬粉末可通過與一量匙微粒鑲嵌樹脂isofast混合的方法，進行熱鑲嵌。
然後，將混合物倒入鑲樣機圓筒中，並用酚醛樹脂封頂。
研磨與拋光
粉末金屬的研磨與拋光遵循相同的程式，即製備相同材料鋼錠樣品的程式。大批量材料硬度》150hv的樣品粗磨可在氧化鋁磨石、或金剛石研磨盤（mdpiano）上進行。材料硬度<150hv，可在碳化矽砂紙上粗磨。
對於金剛石精磨而言，精磨盤md-al legro適用於材料硬度》150hv的樣品，而md-largo適用於材料硬度<150hv的樣品。然後用3μm金剛石懸浮液進行完全拋光，並用1μm懸浮液、或氧化拋光懸浮液進行短暫終拋光，粉末冶金零件製樣的主要目標之一是顯示真實的孔隙度，因此，金剛石拋光步驟應足夠長以達到該目標（參見圖6-9），這一點非常重要。對於大型零件、或軟金屬零件製樣，金剛石拋光需長達10-15分鐘，以去除研磨過程中壓入孔中的殘餘金屬，並顯示真實的孔隙度。
對於軟金屬而言，不應無謂拖長終拋光時間，因這將導致孔邊緣磨圓。從500#或800#開始，「綠色」零件將在碳化矽砂紙上手工研磨至4000#。如有必要，表面需重新浸滲。
對於單個零件製樣，拋光可在半自動拋光機上進行。
為了確定特種合金與零件的正確拋光時間，建議在拋光過程中每隔兩分鐘用顯微鏡檢驗其金相結構一次，只有當全部殘餘金屬都從孔中去除後，才能進行下一步拋光程式。一般而言，建議使用多晶金剛石懸浮液對粉末金屬進行拋光。如拋光過程過長，可使用diapro金剛石懸浮液來代替。
清洗與乾燥
拋光後，有必要用水/清潔劑混合液對樣品進行清洗，以去除孔中殘餘的拋光懸浮液與潤滑劑。然後再用水清洗，隨後，用異丙醇溶液進行徹底清洗；將樣品放在乙個合適的角度，用溫熱空氣流進行乾燥。請勿從頂部直接將空氣流吹向樣品表面，因為這樣將迫使液流從孔中排出，從而在表面上留下汙漬（圖10）。
使用高品質乙醇進行清洗，以最小程度減小汙漬，這一點非常重要。
粉末冶金(p/m)銅的製樣方法
浸蝕 建議首先檢驗未浸蝕的樣品，以查核密度、孔形狀尺寸、氧化與雜質狀況、燒結凹槽與游離石墨（參見圖11、12）等。
掌握理論密度，以與孔隙度相比較，這一點非常重要。經過這樣的初步檢驗後，建議對樣品即刻進行浸蝕以避免汙漬乾燥（當清洗與乾燥液流從孔中逐漸排出時，即發生乾燥）。與具有定量孔隙度的其它粉末金屬相較，對於非常緻密的硬質合金而言，這一點就不那麼重要。
為了顯示內部結構，可使用文獻中提及的常用化學腐蝕溶液，用於金屬及其合金的腐蝕。浸蝕程式如下：用異丙醇潤濕表面，將樣品表面朝上，浸入浸蝕劑中，並微幅攪動。
當達到一定的浸蝕時間後，將樣品從浸蝕劑中取出，根據選用的浸蝕劑（參見下圖），用異丙醇或水進行清洗，並用熱氣流進行乾燥。乾燥後，應立即製作文字說明文件與**文件。
粉末冶金(p/m)鋼的製樣方法
燒結硬質合金的製樣方法
浸蝕時間取決於合金材料，時間選定需要經驗。如浸蝕時間過短，不同相之間的對比度就不夠。如浸蝕時間過長，則很難對不同相進行區分鑑別（參見圖15-17）。
如對某些不熟悉的材料進行浸蝕，建議縮短浸蝕時間，並先用顯微鏡檢驗浸蝕結果。如有必要，可再進一步浸蝕；而如果樣品被過度浸蝕，則只有重新拋光。以下是一些常用的浸蝕劑。
混合或使用化學試劑時，請遵循標準安全使用規程。
銅與銅合金：
1. 100ml水 20ml鹽酸溶液 5g三氯化鐵 10-20秒先用水清洗，然後用異丙醇溶液清洗
2. 100ml水 10g過硫酸銨溶液。僅可使用新鮮未用的溶液！
先用水清洗，然後用異丙醇溶液清洗鋼：
1. 1-3%硝酸乙醇腐蝕液，用於鐵碳合金、鐵碳銅合金、及預熔鐵鉬合金
100ml乙醇1-3ml硝酸10-60秒，取決於碳含量用異丙醇溶液清洗（圖14）
2. 使用苦味酸乙醇溶液，區分馬氏體與奧氏體
100ml乙醇 4g苦味酸 10-60秒，取決於碳含量。先用水清洗，然後用異丙醇溶液清洗(圖13)
3. 區分珠光體、貝氏體、與馬氏體：200ml乙醇 4g苦味酸 1-2ml硝酸 20-100秒，取決於碳含量及合金成分先用水清洗，然後用異丙醇溶液清洗
不鏽鋼：
vllella試劑：45ml甘油15ml硝酸30ml鹽酸30秒至5分鐘先用水徹底清洗，然後用異丙醇溶液清洗
燒結碳化鎢：murakami試劑100ml水10g氫氧化鈉或氫氧化鉀10g鐵***
通過浸泡進行浸蝕，或擦洗浸蝕先用水徹底清洗，然後用異丙醇溶液清洗
小結： 粉末冶金是零件製造的方法之一，適宜於通常不易熔成合金的金屬零件製備，或結合了金屬與非金屬各自優點的複合材料零件製備。儘管粉末冶金過程花費很高，但對於均質結構、形狀複雜的小型零件大批量生產而言，該方法非常經濟有效。
壓制燒結零件的密度對其強度、韌性、與硬度產生影響。因此，孔隙度的金相檢驗是質量控制必不可少的一部分。
在金相研磨過程中，金屬被壓入孔中，如隨後的拋光程式執行不正確，蓋住孔隙的殘餘金屬「蓋」將影響孔隙度的正確評估。用金剛石進行完全研磨與拋光，並在拋光過程中進行顯微檢查，可確保正確顯示金屬內部結構。自動製樣特定程式及化學浸蝕劑已在日常實驗室中得以實際成功應用，其結果具有可重複性。
粉末冶金燒結製氫裝置和製氮機使用成本對比和分析
1 瓶氮的執行成本 一般市場上純度為99.999 的氮氣的 是50元 瓶,一瓶氮氣在12mpa壓力下標準體積是40公升，實際上每瓶只有5m3左右，這樣計算出來，也就是每立方公尺普通氮氣 是10元左右。該種用氣方式只適用於用氣量非常小的使用者。使用鋼瓶氮的費用 30nm3 h 10元 300元 小時 ...
目前燒結齒輪中的粉末冶金新技
燒結齒輪的效能與粉末冶金工藝密切相關,不同工藝和技術路線生產的齒輪,效能差異很大,而粉末冶金技術的發展促進了燒結齒輪效能的提高和尺寸的穩定。近年來發展起來的溫壓成形 高速成形 燒結硬化 高溫燒結 熔滲和齒輪表面緻密化等技術及其在齒輪製造中的應用可望同時實現高密度 低成本和高精度的齒輪生產。作為傳動系...
零件的清洗
清洗裝置及裝配件表面的防鏽，宜採用下列方法 1 對裝置及大 中型部件的區域性清洗，宜採用現行國家標準 溶劑油 航空洗滌汽油 輕柴油 乙醇和金屬清洗劑進行擦洗和涮洗 金屬清洗劑應符合國家有關標準的規定。2 對中 小型狀較複雜的裝配件，可採用相應的清洗液浸泡 浸洗時間隨清洗液的性質 溫度和裝配件的要求確...