一、致密化过程显著
  原理阐述：烧结是金属粉末注射成型（MIM）中的关键步骤，其核心目的是使经过脱脂后的坯件中的金属粉末颗粒相互结合，减少孔隙，提高零件的密度和强度。在烧结过程中，金属粉末颗粒在高温下发生原子扩散、塑性流动和蠕变等现象，颗粒之间的接触面积逐渐增大，孔隙不断缩小和消失，从而实现致密化。
  类比说明：可以把金属粉末颗粒想象成一堆散落的沙子，烧结过程就如同将这些沙子加水并施加压力，使沙子颗粒之间相互粘结、紧密排列，最终形成一个坚实的整体。
  数据支撑：一般来说，经过烧结后，MIM 零件的密度可以达到理论密度的 95% - 99%，甚至更高。

  二、温度控制严格

  温度范围特定：不同金属材料的烧结温度各不相同，且烧结温度范围相对较窄。烧结温度过低，金属粉末颗粒之间的原子扩散和结合能力不足，无法实现充分的致密化，导致零件的强度和硬度较低；烧结温度过高，则可能引起金属晶粒的过度长大，降低零件的性能，甚至导致零件变形或熔化。
  温度均匀性要求高：在烧结过程中，还需要保证零件各部位的温度均匀性。如果温度分布不均匀，会导致零件不同部位的收缩不一致，从而产生内应力和变形。因此，烧结炉需要具备良好的温度控制系统，能够精确控制炉内的温度分布，确保零件在均匀的温度环境下进行烧结。

  三、气氛条件关键

  保护气氛作用：为了防止金属粉末在高温下氧化，烧结过程通常需要在特定的气氛条件下进行，如真空、氢气、氮气或分解氨等保护气氛。这些保护气氛可以隔绝空气，避免金属与氧气发生反应，保证零件的纯度和性能。
  不同气氛适用情况
  真空烧结：适用于活性较高的金属材料，如钛、锆等。在真空环境下，金属表面的氧化膜可以被还原或去除，有利于金属粉末颗粒之间的直接结合，提高烧结质量。但真空烧结设备成本较高，操作相对复杂。
  氢气烧结：氢气具有良好的还原性，可以有效去除金属表面的氧化物，促进金属粉末的烧结。常用于烧结铜基、镍基等合金。然而，氢气是易燃易爆气体，在使用过程中需要严格的安全措施。
  氮气烧结：氮气是一种惰性气体，化学性质稳定，成本较低。适用于一些对气氛要求不高的金属材料，如不锈钢等。但氮气在某些情况下可能会与金属发生微弱的反应，影响零件的性能。

  四、尺寸变化明显

  收缩现象：在烧结过程中，由于金属粉末颗粒之间的结合和孔隙的减少，零件会发生明显的收缩。收缩率的大小取决于金属材料的种类、粉末的粒度、烧结温度和时间等因素。
  收缩控制重要性：尺寸收缩的不可控性会导致零件的尺寸精度下降，无法满足设计要求。因此，在 MIM 工艺中，需要准确预测和控制零件的烧结收缩率。通常通过实验和模拟的方法，建立材料特性、工艺参数与收缩率之间的关系模型，在模具设计和制造过程中预先考虑收缩因素，对模具尺寸进行适当的放大，以保证烧结后零件的尺寸精度。
  各向异性收缩：此外，烧结过程中还可能出现各向异性收缩，即零件在不同方向上的收缩率不同。这主要是由于粉末颗粒的排列方向、模具的约束作用以及烧结过程中的温度梯度等因素引起的。各向异性收缩会导致零件产生变形，影响其形状精度和装配性能。

  五、后处理需求多样

  表面处理：烧结后的 MIM 零件表面可能存在一些缺陷，如氧化皮、毛刺等，需要进行表面处理，如抛光、喷砂、电镀等，以提高零件的表面质量和外观。
  热处理：为了进一步提高零件的力学性能，如硬度、强度、韧性等，烧结后的零件可能还需要进行热处理，如淬火、回火、时效处理等。不同的热处理工艺可以改变金属的微观组织结构，从而调整零件的性能。
  机加工：虽然 MIM 工艺是一种近净成形技术，但为了满足一些高精度的尺寸要求或特定的形状要求，烧结后的零件可能还需要进行少量的机加工，如精车、铣削、钻孔等。