機械合金化

機械合金化可製造出無法透過傳統冶金方法生產的材料。典型原因包括合金成分的熔點差異過大、密度差異導致均勻性不足，或某些元素在液態下難以混合。

為了解決這些限制，將原料轉化為具有非常大比表面積的狀態。它們以細粉的形式存在，可以按照精確定義的比例相互混合。在精密混合機（例如 amixon 型號）中，這些粉末可以加工成幾乎達到理想混合品質的均勻混合物。粒子均勻分佈對於在壓縮材料中實現均勻的微觀結構和均勻的機械性能至關重要。

混合後，可採用多種方法對粉末進行壓實。其中包括擠壓、壓片、輥壓以及等靜壓。前幾種方法是基於定向機械力作用，而等靜壓則以對整個工件施加均勻壓力為特徵。

在等靜壓過程中，粉末被填充到柔性、管狀的殼體中。這些殼體被密封以防止氣體洩漏，然後放入加壓的水浴中。通過提高水壓，包裝從各個方向受到均勻的壓力。因此，這被稱為等靜壓壓製。通過這種方式，可以製造出非常緻密且高強度的工件，然後通過切削工藝進行進一步加工。

粉末冶金中的壓實方程式

根據 Balshin 的經驗壓縮方程式

此方程式描述了粉末的相對密度與施加的壓製壓力之間的關係：

ρ / ρₛ = C · (p / p₀)ⁿ

含義：
ρ = 壓實粉末的當前密度
ρₛ = 實心材料的理論密度
p = 施加的壓實壓力
p₀ = 參考壓力
C、n = 經驗常數（取決於材料、顆粒尺寸、潤滑、壓實方向）
此公式常應用於冷壓實，描述了密度隨壓力增加而呈指數增長的典型現象。

赫克爾方程式

赫克爾方程式是描述金屬粉末在壓力下塑性變形的最著名公式之一。

ln(1 / (1 − D)) = K · P + A

意義：
D = ρ / ρₛ = 相對密度
P = 壓縮壓力
K = 材料常數（與流動應力成反比）
A = 經驗常數（取決於顆粒壓實度和摩擦力）
此關係式的線性範圍用於描述粉末的塑性行為。K 的倒數近似等於粉末在壓實過程中的流動應力。

川北方程式

此方程式特別適用於高壓縮性的粉末狀物質（包括藥用或陶瓷粉末）：

P / C = 1 / (a·b) + P / a

含義：
P = 壓縮壓力
C = (V₀ − V) / V₀ = 相對體積減少率
V₀ = 初始體積
V = 壓縮後的體積
a、b = 材料常數
a 描述最大可能壓縮性，b 與壓力敏感度有關。