焼結

焼結とは

焼結とは、金属やセラミックスの微粉末を加圧下で融点以下の温度に加熱する熱処理プロセスである。粉末粒子は接触点で結合し、まず小さな焼結ネックが成長し、その後粒子同士が次第に溶着して固い物体となる。

溶融との違い

溶融では材料が完全に液体になる。焼結では固体のままで、粒子の表面だけが結合する。そのため、焼結部品は追加の緻密化（例えば熱間静水圧プレス（HIP）など）を行わないと、しばしばわずかに多孔質のままとなる。

焼結の用途

焼結は粉末冶金の基本プロセスである。これにより焼結青銅すべり軸受や金属粉末の成形部品、さらにはPM工具鋼のような高性能材料が製造される。金属の3Dプリント（レーザー焼結）もこの原理に基づいている。

焼結と溶接

焼結部品の溶接は難しい。残留気孔や可能性のあるバインダー残渣が溶接部を乱し、焼結に合わせた微細な組織が熱影響部で変化する。これが、焼結粉末からなるPM鋼が溶接しにくい理由である。