机械合金化

机械合金化可制造出无法透过传统冶金方法生产的材料。典型原因包括合金成分的熔点差异过大、密度差异导致均匀性不足，或某些元素在液态下难以混合。

为了解决这些限制，将原料转化为具有非常大比表面积的状态。它们以细粉的形式存在，可以按照精确定义的比例相互混合。在精密混合机（例如 amixon 型号）中，这些粉末可以加工成几乎达到理想混合品质的均匀混合物。粒子均匀分布对于在压缩材料中实现均匀的微观结构和均匀的机械性能至关重要。

混合后，可采用多种方法对粉末进行压实。其中包括挤压、压片、辊压以及等静压。前几种方法是基于定向机械力作用，而等静压则以对整个工件施加均匀压力为特征。

在等静压过程中，粉末被填充到柔性、管状的壳体中。这些壳体被密封以防止气体泄漏，然后放入加压的水浴中。通过提高水压，包装从各个方向受到均匀的压力。因此，这被称为等静压压制。通过这种方式，可以制造出非常致密且高强度的工件，然后通过切削工艺进行进一步加工。

粉末冶金中的压实方程式

根据 Balshin 的经验压缩方程式

此方程式描述了粉末的相对密度与施加的压制压力之间的关系：

ρ / ρₛ = C · (p / p₀)ⁿ

含义：
ρ = 压实粉末的当前密度
ρₛ = 实心材料的理论密度
p = 施加的压实压力
p₀ = 参考压力
C、n = 经验常数（取决于材料、颗粒尺寸、润滑、压实方向）
此公式常应用于冷压实，描述了密度随压力增加而呈指数增长的典型现象。

赫克尔方程式

赫克尔方程式是描述金属粉末在压力下塑性变形的最著名公式之一。

ln(1 / (1 − D)) = K · P + A

意义：
D = ρ / ρₛ = 相对密度
P = 压缩压力
K = 材料常数（与流动应力成反比）
A = 经验常数（取决于颗粒压实度和摩擦力）
此关系式的线性范围用于描述粉末的塑性行为。K 的倒数近似等于粉末在压实过程中的流动应力。

川北方程式

此方程式特别适用于高压缩性的粉末状物质（包括药用或陶瓷粉末）：

P / C = 1 / (a·b) + P / a

含义：
P = 压缩压力
C = (V₀ − V) / V₀ = 相对体积减少率
V₀ = 初始体积
V = 压缩后的体积
a、b = 材料常数
a 描述最大可能压缩性，b 与压力敏感度有关。