為了滿足產(chǎn)品most終性能的需要或者壓制成形過程的要求，在粉末壓制成形之前對(duì)粉末原料進(jìn)行的預(yù)先處理。粉末預(yù)處理包括退火、篩分、混合和制粒4種工藝。它們是粉末壓制成形工藝的準(zhǔn)備工序。
(1)退火。在一定氣氛中于適當(dāng)溫度對(duì)原料粉末進(jìn)行加熱處理。其目的有還原氧化物、降低碳和其他雜質(zhì)含量，提高粉末純度;同時(shí)，也能消除粉末在處理過程中產(chǎn)生的加工硬化，提高粉末壓縮性。用還原法、機(jī)械粉碎法、電解法、霧化法以及羰基法制備的粉末通常都要進(jìn)行退火處理。退火溫度一般為該金屬熔點(diǎn)絕對(duì)溫度的50%～60%，有時(shí)為了提高粉末的化學(xué)純度，退火溫度也可以稍高于此值。退火一般采用還原性氣氛如氫、分解氨、轉(zhuǎn)化天然氣等，也可以采用惰性氣氛或真空。
(2)篩分。其目的在于將粉末原料按粒度大小進(jìn)行分級(jí)處理。較粗的粉末如鐵、銅粉通常用標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)制成的篩子或振動(dòng)篩進(jìn)行篩分。而對(duì)于鎢、鉬等難熔金屬細(xì)粉或超細(xì)粉則使用空氣分級(jí)的方法，使粗細(xì)顆粒按不同的沉降速度區(qū)分開來。
(3)混合。將兩種以上不同成分的粉末混合均勻的過程。粉末成形添加劑亦在配料時(shí)加入混合料中一起混合均勻。有時(shí)，也將成分相同而粒度不同的粉末進(jìn)行混合，這種過程稱為合批。混合方法分機(jī)械法和化學(xué)法兩類。
機(jī)械法是用各種混料機(jī)如球磨機(jī)，V型、錐型、螺旋式混料器等將各組元粉末機(jī)械地混合均勻而不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。機(jī)械法混料又分為干混和濕混。前者是在氣體介質(zhì)中干式混合;后者是在液體介質(zhì)中濕式混合。對(duì)濕混介質(zhì)的要求是不與混合料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沸點(diǎn)低易揮發(fā)，無毒，來源廣，成本低等，常用的濕混介質(zhì)有酒精、汽油、丙酮和水等。濕混介質(zhì)的加入量應(yīng)恰當(dāng)，過多則料漿體積增加，球間粉末量減少，混合效率降低;過少則料漿粘度增加，球的運(yùn)動(dòng)困難，混合效率也降低。在用球磨機(jī)混料時(shí)，可以將混合和研磨粉碎工序合并進(jìn)行。此時(shí)采用比較強(qiáng)烈的混合，使顆粒同時(shí)進(jìn)一步粉碎。這在硬質(zhì)合金和結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
化學(xué)法混料是將金屬或化合物粉末與添加金屬的鹽溶液均勻混合;或者是各組元全部以某種鹽的溶液形式混合，再經(jīng)沉淀、干燥、還原等處理而得到均勻的混合料。其均勻程度優(yōu)于機(jī)械法，從而更有利于燒結(jié)時(shí)的合金化和均勻化，所得產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)較理想，性能優(yōu)良。
(4)制粒。將小顆粒粉末制成大顆粒粉末或團(tuán)粒的操作過程。常用來改善粉末的流動(dòng)性和穩(wěn)定粉末的松裝密度，以利于自動(dòng)壓制。
制粒方法有多種。以硬質(zhì)合金粉為例，有壓團(tuán)法、滾動(dòng)法和噴霧干燥制粒法。壓團(tuán)法是將粉末料在低壓下壓成團(tuán)塊，將團(tuán)塊搗碎并過篩便得到料粒。此法較繁瑣，生產(chǎn)率低，且所得料粒較硬、球形度差，流動(dòng)性不好，過程難以控制。滾動(dòng)法是將加有適量酒精或丙酮的混合料送入一低速旋轉(zhuǎn)的傾斜圓形容器中，滾動(dòng)一定時(shí)間后便得到粒狀混合料。所得團(tuán)粒球形率比壓團(tuán)法高，粒度較均勻，工藝較簡(jiǎn)單。噴霧干燥法是一種在干燥料漿的同時(shí)進(jìn)行制粒的先進(jìn)工藝。方法是將石蠟一酒精液或石蠟一丙酮液加入粉料中，并攪拌成含75%～80%粉末的均勻料漿。用氮將此料漿輸送至霧化塔中噴霧。料漿在酒精或丙酮的表面張力作用下，霧化成球形漿滴。它們又與熱氮?dú)庀嘤龆稍锍杉?xì)小的球形或梨形團(tuán)粒，在塔底被收集。噴霧干燥制粒有如下優(yōu)點(diǎn)：料粒松軟、粒度均勻、球形度高、流動(dòng)性好;料粒的粒度和松裝密度以及干濕程度容易控制;干燥制粒的時(shí)間短，臟化少;生產(chǎn)連續(xù)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此盡管此法設(shè)備費(fèi)用較高，但總成本低，是一種經(jīng)濟(jì)的制粒方法。各國主要硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家都已采用噴霧干燥制粒方法生產(chǎn)硬質(zhì)合金混合料。粉末制粒還應(yīng)用于陶瓷、Mn-Zn鐵氧體等粉末的成形物料準(zhǔn)備。
制取粉末：主要取決于該材料的性能及制取方法的成本。粉末的形成是將能量傳遞到材料，從而制造新生表面的過程。例如，一塊1m3的金屬可制成大約2×1018個(gè)直徑為1μm的球形顆粒，其表面積大約為6×106 m2。要形成這么大的表面，需要很大的能量。
制取方法：機(jī)械法和物理化學(xué)法兩大類。機(jī)械法制取粉末是將原材料機(jī)械地粉碎，而化學(xué)成分基本不發(fā)生變化的工藝過程;物理化學(xué)法則是借助化學(xué)或物理的作用，改變?cè)牧系幕瘜W(xué)成分或聚集狀態(tài)，而獲得粉末的工藝過程。
但是，在粉末冶金生產(chǎn)實(shí)踐中，機(jī)械法和物理化學(xué)法之間并沒有明顯的界限，而是相互補(bǔ)充的。例如，可使用機(jī)械法去研磨還原法所得粉末，以消除應(yīng)力、脫碳以及減少氧化物。
燒結(jié)是使壓坯或松裝粉末體進(jìn)一步結(jié)合起來，以提高強(qiáng)度及其他性能的一種高溫處理工藝。它是粉末冶金的重要工序之一。在燒結(jié)過程中粉末顆粒要發(fā)生相互流動(dòng)、擴(kuò)散、熔解、再結(jié)晶等物理化學(xué)過程，使粉末體進(jìn)一步致密，消除其中的部分或全部孔隙。
燒結(jié)方法 通常有以下幾類：
固相燒結(jié) 燒結(jié)溫度在粉末體中各組元的熔點(diǎn)以下，一般是0.7～0.8
(
為絕對(duì)熔點(diǎn)，以K計(jì))。
液相燒結(jié) 粉末壓坯中如果有兩種以上的組元，燒結(jié)有可能在某種組元的熔點(diǎn)以上進(jìn)行，因而燒結(jié)時(shí)粉末壓坯中出現(xiàn)少量的液相。
加壓燒結(jié) 在燒結(jié)時(shí)，對(duì)粉末體施加壓力，以促進(jìn)其致密化過程。加壓燒結(jié)有時(shí)與熱壓(hot pressing)為同義詞，熱壓是把粉末的成形和燒結(jié)結(jié)合起來，直接得到制品的工藝過程。
活化燒結(jié) 在燒結(jié)過程中采用某些物理的或化學(xué)的措施，使燒結(jié)溫度大大降低，燒結(jié)時(shí)間顯著縮短，而燒結(jié)體的性能卻得到改善和提高。
電火花燒結(jié) 粉末體在成形壓制時(shí)通入直流電和脈沖電，使粉末顆粒間產(chǎn)生電弧而進(jìn)行燒結(jié);在燒結(jié)時(shí)逐漸地對(duì)工件施加壓力，把成形和燒結(jié)兩個(gè)工序合并在一起。
熔滲 又稱浸透。為了提高多孔毛坯的強(qiáng)度等性能，在高溫下把多孔毛坯與能潤(rùn)濕它的固態(tài)表面的液體金屬或合金相接觸，由于毛細(xì)管作用力，液態(tài)金屬會(huì)充填毛坯中的孔隙。這種工藝適合于制造鎢銀、鎢銅、鐵銅等合金材料或制品。
燒結(jié)機(jī)理 在燒結(jié)過程中粉末體要經(jīng)歷一系列的物理化學(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，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、晶粒長(zhǎng)大等，因而使顆粒間的晶體接觸面增加,孔隙收縮甚至消失。出現(xiàn)液相時(shí),還會(huì)發(fā)生固相的溶解與析出。這些過程彼此間并無明顯的界限，而是互相重疊，互相影響。再加上其他燒結(jié)工藝條件，使整個(gè)燒結(jié)過程的反應(yīng)復(fù)雜化。1942年德國許蒂希(G.F.H
ttig)利用物理化學(xué)的研究手段測(cè)定了燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體的電動(dòng)勢(shì)、溶解度、密度、顯微組織、力學(xué)性能等的影響，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)是一個(gè)十分復(fù)雜的過程。1949年美國庫琴斯基 (G.C.Kuczynski)研究了金屬球與金屬板的燒結(jié)，認(rèn)為燒結(jié)時(shí)的物質(zhì)遷移主要是以擴(kuò)散方式進(jìn)行的(見金屬中的擴(kuò)散)。他們的工作把燒結(jié)理論的研究推向新的階段。后來的許多研究工作都是圍繞著燒結(jié)過程中的物質(zhì)遷移機(jī)理進(jìn)行的。
粉末冶金坯(densification billet by powder metallurgical process)
用粉末原料通過粉末冶金工藝制成的坯塊。這種坯塊供進(jìn)一步塑性變形或其他后處理之用。
粉末冶金坯塊包括常規(guī)粉末壓坯，燒結(jié)預(yù)成型坯，復(fù)合粉末冷、熱等靜壓坯，預(yù)壓坯的熱壓致密化坯，粉末與成型劑混合后的粉末擠壓、粉末軋制以及難熔金屬的預(yù)壓、垂熔等坯塊。
粉末冶金制坯是在外力作用下使粉末聚集體變形，達(dá)到一定的相對(duì)密度。由于粉末聚集體對(duì)變形不均勻十分敏感，制坯質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到其后的加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。所以，粉末冶金制坯工藝過程中對(duì)模具和粉末的預(yù)處理也與粉末多孔體制品的壓制和燒結(jié)工藝有所不同。粉末冶金制坯應(yīng)滿足以下要求：
(1)坯的相對(duì)密度不低于85%;
(2)坯中顆粒之間有一定結(jié)合力，部分顆粒間應(yīng)形成燒結(jié)頸，應(yīng)是熟坯而非生坯;(
3)坯中不應(yīng)有低熔物質(zhì)和易揮發(fā)物;
(4)坯中密度分布均勻。
因此，粉末冶金坯不完全等同于一般的壓制燒結(jié)坯。
粉末冶金制坯的對(duì)象是有色金屬、黑色金屬、難熔金屬以及假合金和復(fù)合材料如Cu-Al2O3、Ag-CdO、Al-C、Cu-W、Ni-ThO2、Ag覆層的Ag—CdO等等。
