Basic of Powder metallurgy and application .pdf

Powder metallurgy

1. R. Ganesh Narayanan, IITG
Powder metallurgy Spasins : aFFlinatiocs
Powder metallurgy
Ssniecne oh Frodunicg metal Fowders acd maficg hici sked 
/semihiciskedopMents hrom miJed or alloyed Fowders  witk or witkout tke additioc oh 
cocmetallin nocstituects
Steps in powder metallurgy
:
Powder FroduntiocG RomFantiocG BictericgG : 
Benocdary oFeratiocs
Powder FroduntiocV baw materials AH PowderT Powders nac pe Fure elemec tsG Frejalloyed Fowders
vetkods hor maficg Fowders S
Atomization
V Produnes Fowders oh potk herrous acd 
cocjherrous Fowders life staicless steelG suFerallo ysG &i alloy FowdersT 
beduntioc oh 
compounds
V Produntioc oh irocG RuG tucgstecG molypdecumT 
Electrolysis
V hor maficg 
RuG irocG silOer Fowders
Powders alocg witk additiOes are miJed usicg miJers
Cuprinacts are added Frior to miJicg to hanilitate  easy eMentiocoh nomFant acd to 
micimize wear oh toolsT DaJesG metallin stearatesG  graFkite etn(
Powder nkaranterizatioc SsizeG hlowG decsityG nomFr essipility tests

2. R. Ganesh Narayanan, IITG
Compaction:
c.soNchi.Feiteoanm.nsaGeytiF,eGiatesNckiFaGeh.ecr.t aeh.ranNFcat
/iateNnaesNGae.mecasaFhaGecNnPiGadeGiagh..rethaar$e onattaGeytiF,kIGnNyrice.ne
sackNFicNreonattat
)kaePNticeoyno.tae.mec.soNchi.Feiteh.e.PhNiFeNe,naa Fec.soNche ihketymmiciaFhethnaF,hke h.e ihkthNFGemynhkanekNFGriF,e.oanNhi.Ft )kae,naaFec.soNcheitehkaFehNfaFem.netiFhaniF,
0.heauhnyti.Fdek.heonattiF,dek.heit.thNhiconattiF,e "#ec.Ft.riGNhi.FeNheki,ke
temperatures
Sintering
 e
Ranm.nsaGeNhec.Fhn.rraGeNhs.tokanaeh.eP.FGeNh.stesa hNrryn,icNrrI$e1.FGiF,e
.ccyntePIeGimmyti.Fe.meNh.st$eG.FaeNhe234e.meNPt.es arhiF,eo.iFhe.mesNhaniNrt
5hetan+ateh.ec.Ft.riGNhaehkaesackNFicNrrIeP.FGaGeo.  GanteiFh.eNec.kanaFheP.GIekN+iF,e
GatinaGe.Fetan+icaePakN+i.n
/aFtimicNhi.Fe.ccynteGyniF,ehkaeon.catteNFGeison.+a saFheiFeokIticNreNFGesackNFicNre
on.oanhiateNnaetaaF
6ynFNcateT satkeParhemynFNcate7yoeh.e8933p:de NrfiF, ePaNsdeoytkanehIoaemynFNcade
PNhckehIoaemynFNcateNnaeNrt.eytaG
Rn.hachi+aeNhs.tokana e;ihn.,aFe7 iGarIeytaG:

3. R. Ganesh Narayanan, IITG
Benocdary oFeratiocsV
qFeratiocs icnlude reFressicgG gricdicgG Flaticg na c pe doceT 
&key are used to ecsure nlose dimecsiocal toleracne sG good surhane hiciskG icnrease 
decsityG norrosioc resistacne etn(
Flow chart for making P/M components

4. R. Ganesh Narayanan, IITG
'G+NFhN,atelerisihNhi.Ft
=*mmiciaFhesNhaniNreyhiri(Nhi.F
=*FNPratecr.taeGisaFti.FNreh.ranNFcateTFaNneFahetkN oaeo.ttiPra
=>..GetynmNcaemiFitk
=&NFymNchynae.mec.sorauetkNoateo.ttiPra
=0NnGesNhaniNrteytaGeh.esNfaec.so.FaFhtehkNheNnaeGi mmicyrheh.esNckiFaecNFePae
naNGirIesNGaeThyF,thaFe inatem.neiFcNFGatcaFherNsot
=*F+in.FsaFhemniaFGrIdeaFan,IeammiciaFh
•Suitedformoderatetohighvolumecomponentprodu ction
=R. Gante.meyFim.nseckasicNrec.so.tihi.Fe"#enamrach aGeiFehkaemiFitkaGeoNnh
= iGae+NniahIe.mesNhaniNrte"#esitciPradeissitciPrae tIthast$enamnNch.nIesahNrt
=RNnhte ihkec.Fhn.rraGeo.n.tihIecNFePaesNGa
=0i,kec.the.meo. GanesNhaniNreleh..riF,
=,attethn.F,eoNnhtehkNFe n.y,khe.Fat
=,atte arrefF. Feon.catt

5. R. Ganesh Narayanan, IITG
Rn.Gychi.Fe.meo. Gant
=&ahNreo. Gante"#e&NiFec.FthihyaFhe.meNeRg&eon.Gych $emiFNreon.oanhiate.mehkaemiFitkaGe
Rg&eoNnheGaoaFGte.Feti(adetkNoadeNFGetynmNcaeNnaNe. meo. GaneoNnhicrat
•Singlepowderproductionmethodisnotsufficient m.neNrreNooricNhi.Ft
R. Ganeon.Gychi.Fesahk.Gt e8.e&ackNFicNresahk.Gtde9 .eRkIticNresahk.Gtde?.epkasicNre
methods
8. &ackNFicNresahk.Gt
"#eckaNoathe.mehkaeo. Ganeon.Gychi.Fesahk.Gt$e)kata esahk.Gte
iF+.r+aeytiF,esackNFicNrem.ncatetyckeNtec.sonatti+a em.ncatdetkaNne.neisoNcheh.e
mNcirihNhaeoNnhicraeti(aenaGychi.Fe.mePyrfesNhaniNr t$e
Eg.:
Milling
Milling:
/yniF,esirriF,deisoNchdeNhhnihi.FdetkaNneNFGec.sona tti.Fem.ncatNnaeNchaGeyo.Fe
oNnhicrat.e/yniF,e
impact
dethnifiF,e.me.Faeo. GaneoNnhicraeN,NiFtheNF.hkane. ccynt.e
Attrition
namanteh.ehkaeon.Gychi.Fe.me aNneGaPniteGyaeh.ehkae nyPPiF,eNchi.FePah aaFe
h .eoNnhicrat.e
Shear
namanteh.ecyhhiF,e.meoNnhicratenatyrhiF,eiFemnNchyn a.e)kaeoNnhicrate
NnaePn.faFeiFh.emiFaeoNnhicratePIet@yaa(iF,eNchi.Fe iFe
c.sonatti.Fem.ncaehIoa
.
&NiFe.Pbachi+ae.mesirriF, 
RNnhicraeti(aenaGychi.Fe7sNiFeoyno.ta:d
RNnhicraeti(ae,n. hkde
tkNoaeckNF,adeN,,r.sanNhi.Fe7b.iFiF,e.meoNnhicrateh .,ahkan:det.riGethNhaeNrr.IiF,de
sackNFicNre.net.riGethNhaesiuiF,des.GimicNhi.Fe.mes NhaniNreon.oanhiat

6. R. Ganesh Narayanan, IITG
&ackNFitse.mesirriF,
 e
pkNF,ateiFehkaes.nok.r.,Ie.meo. GaneoNnhicrateGyniF ,esirriF,e
natyrhteiFehkaem.rr. iF,ea+aFht.
8. &icn.m.n,iF,de9.e6nNchynade?.e',,r.sanNhi.FdeA.e/ eagglomeration
&icn.m.n,iF,"#e5FGi+iGyNreoNnhicrate.ne,n.yoe.meoNn hicrateNnaeisoNchaGenaoaNhaGrIet.e
hkNhehkaIemrNhhaFe ihke+anIeratteckNF,aeiFesNtt
6nNchynae"#e5FGi+iGyNreoNnhicrateGam.nseNFGecnNcfte iFihiNhaeNFGeon.oN,NhaenatyrhiF,eiFe
fracture
',,r.sanNhi.Fe"#e&ackNFicNreiFhanr.cfiF,eGyaeh.eNh. siceP.FGiF,e.ne+NFGa-NNrt
forces
/aN,,r.sanNhi.F"#e1naNfiF,e.meN,,r.sanNhat
)kaeGimmanaFheo. GaneckNnNchanithicteiFmryaFcaGePIe sirriF,eNnaetkNoadeti(adehauhynade
oNnhicraeti(aeGithniPyhi.FdecnIthNrriFaeti(adeckasi cNrec.so.tihi.FdekNnGFattdeGaFtihIde
mr. NPirihIdec.sonattiPirihIdetiFhanNPirihIdetiFhan aGeGaFtihI
&irriF,ea@yiosaFh 
)kaea@yiosaFhteNnae,aFanNrrIecrNttimiaGeNtecnytkant elesirrt
Crushing
"#em.nesNfiF,ecanNsicesNhaniNrtetyckeNte.uiGate.mes ahNrt$e
Grinding
"#em.ne
naNchi+aesahNrtetyckeNtehihNFiysde(inc.FiysdeFi.Piy sdehNFhNrys

7. R. Ganesh Narayanan, IITG
Grinding:
)ihherect tyFes oh gricdicg e@uiFmects/metkods are  skowc ic tke higure
Jaw crusher
Gyratory crusher
Roll crusher
Ball Mill
Vibratory Ball Mill
Attritor
Rod Mill
Hammer Mill
Planetary 
Mill

8. R. Ganesh Narayanan, IITG
Iall mills
3&kis noctaics nylicdrinal Oessel rotaticg korizoct ally 
alocg tke aJis( Cecgtk oh tke nylicder is more or l ess e@ual 
to diameter( &ke Oessel is nkarged witk tke gricdic g 
media( &ke gricdicg media may pe made oh kardeced 
steelG or tucgstec narpideG neramins life agateG Fo rnelaicG 
alumicaG zirnocia( )uricg rollicg oh OesselG tke gr icdicg 
media : Fowder Fartinles roll hrom some keigkt( &ki s 
Froness gricds tke Fowder materials py imFant/nolli sioc : 
attrition.
3villicg nac pe dry millicg or wet millicg( ”c dry  millicgG 
apout UB Ool2 oh Fowder is added alocg witk apout 4  wt2 
oh a luprinact sunk as stearinor olein anid( -or we t millicgG 
?1jA1 Ool2 oh Fowder witk 4 wt2 oh disFersicg agect  
sunk as waterG alnokol or keJace is emFloyed(
3qFtimum diameter oh tke mill hor gricdicg Fowders  is 
apout UB1 mm
Ball Mill

9. R. Ganesh Narayanan, IITG
Cipratory pall mill 3-icer Fowder Fartinles ceed locger Feriods hor gri nding
3”c tkis naseG Oipratory pall mill is petter AH ker e kigk amouct
oh ecergy is imFarted to tke Fartinles acd millicg  is 
annelerated py Oipraticg tke noctaicer
3&kis mill noctaics ac elentrin motor noccented to  tke skaht oh 
tke drum py ac elastin nouFlicg( &ke drum is usuall y liced 
witk wear resistact material( )uricg oFeratiocG D12  oh tke 
noctaicer is hilled witk gricdicg podies acd tke st articg 
material( 
Lere Oipratory motioc is optaiced py ac ennectrin 
skaht  tkat is moucted oc a hrame icside tke mill(  &ke rotatioc 
oh ennectrin skaht nauses tke drum oh tke Oipraticg  mill to 
oscillate. 3”c geceralG 
Oipratioc hre@uecny is e@ual to 4B11 to ?111 
oscillations/min.
&ke amFlitude oh osnillatiocs is U to ? mm( 
&ke gricdicg podies is made oh steel or narpide pal lsG tkat are 
41jU1 mm ic diameter(
&ke mass oh tke palls is Dj41 times tke 
nkarged Fartinles(
-ical Fartinle size is oh tke order oh Bj411 
microns
Vibratory Ball Mill

10. R. Ganesh Narayanan, IITG
'hhnihi.Fesirr
 e5;ehkitecNtadehkaeckNn,aeite,n.yFGeh.emiFaeti(aeP IehkaeNchi.Fe.meNe+anhicNre
tkNmhe ihketiGaeNnsteNhhNckaGeh.eih.e)kaePNrreh.eck Nn,aenNhi.esNIePaeB 8de83 8de8B 8.e)kite
sahk.Geites.naeammiciaFheiFeNckia+iF,emiFaeoNnhicra eti(a.
!.Gesirrt 
0.ni(.FhNren.GteNnaeytaGeiFthaNGe.mePNrrteh.e,niFG. e>nNFyrNnihI.mehkae
GitckNn,aesNhaniNreiteA3%83ess.e)kaesirretoaaGe+Nni atemn.se89eh.e?3enos.
RrNFahNnIesirr 
0i,keaFan,Iesirre iGarIeytaGem.neon.GyciF,esahNrdeN rr.IdeNFGec.so.tihae
powders.
6ryiGeaFan,Ie,niFGiF,e.neEahesirriF, 
)kaePNticeoniFciorae.memryiGeaFan,Iesirreiteh.eiFGy cae
oNnhicrateh.ec.rriGaeN,NiFtheaNcke.hkaneNheki,ke
+ar.cihIdecNytiF,ehkaseh.emnNchynaeiFh.emiFaeoNnhic les.

11. R. Ganesh Narayanan, IITG
=&yrhioraec.rriti.FteaFkNFcaehkaenaGychi.Feon.catte NFGehkanam.nadesyrhioraebahe
NnnNF,asaFhteNnaeF.nsNrrIeiFc.no.nNhaGeiFehkaesirre Gati,F.e)kaemryiGeytaGeiteaihkaneNine
NP.yhe3.2e&RN.nethnaNseNhe9e&RN.e5FehkaecNtae.me+.r NhiraesNhaniNrtdeon.hachi+ae
Nhs.tokanae.meFihn.,aFeNFGecNnP.F%Gi%.uiGaeiteytaG.
=)kaeonattyni(aGemryiGeiteiFhn.GycaGeiFh.ehkae,niFG iF,e(.Faehkn.y,ketoaciNrrIe
Gati,FaGeF.((rate kickec.F+anhehkaeNooriaGeonattyna eh.efiFahiceaFan,I.e'rt.esNhaniNrte
h.ePaeo. GanaGeNnaeiFhn.GycaGetisyrhNFa.ytrIeiFh.eh kaehynPyraFhe(.Fa.e
=)kae+ar.cihIe.memryiGec.siF,e.yhemn.sehkaeF.((rate iteGinachrIeon.o.nhi.FNreh.ehkae
[email protected] GeaFhaniF,ehkaeF.((ra.e0aFcaeiheite
onamanNPraeh.enNitaehkaehasoanNhynae.memryiGeh.ehka esNuisyseo.ttiPraera+are ihk.yhe
NmmachiF,ehkaemaaGesNhaniNr.
=5memynhkaneo. GaniF,eitena@yinaGderNn,aeti(aeoNnhi crateNnaetaoNnNhaGemn.sehkaenathe
caFhnimy,Nrem.ncateNFGena%cincyrNhaGeiFh.ehkaehynPy raFhe(.Faem.neti(aenaGychi.F.e6iFae
oNnhicrateNnaehNfaFeh.ehkaeauihePIe+itc.yteGnN,e.me hkaeaukNythe,Ntateh.ePaecNnniaGeN NIe
m.nec.rrachi.F.
=)kite
EahesirriF,
on.cattecNFecnaNhaeo. Gante.meN+anN,aeoNnhicraeti(a erattehkNFeBeFs

12. R. Ganesh Narayanan, IITG
Machining:
&,de1ade',det.rGandeGaFhNreNrr.IeNnaetoacimicNrrIes dismBnmedMrLvLva/m
)ynFiF,eNFGeckiotehkytem.nsaGeGyniF,esNckiFiF,eNnae [email protected]
,n.yFGeiFh.eo. Gant
Shotting:
6iFaethnaNse.mes.rhaFesahNreiteo.ynaGehkn.y,keNe+iP nNh.nIetcnaaFeiFh.eNine
.neon.hachi+ae,NtesaGiys.e-kaFehkaes.rhaFesahNrtemN rrtehkn.y,ketcnaaFdeihe
GitiFha,nNhateNFGet.riGimiateNtetokanicNreoNnhicrat .e)kataeoNnhicrate,ahe.uiGi(aG.e)kae
oNnhicratehkyte.PhNiFaGeGaoaFGte.Feo.naeti(ae.metcn aaFdehasoanNhynade,NteytaGde
[email protected]+iPnNhi.F.e&ahNreon.GycaGePIehkaesahk. dareCu,Brass,Al,Zn,Sn,
(BSm;L7m
R. Ganes. hNnGanrGysne,yGITnPhhIN Gt
Graining:
Sameasshotting exceptthatthefallingmaterialth n.y,ketia+aeite
c.rrachaGeiFe Nhan$eR. Gante.mecNGsiysde1itsyhkdeNF his.FIeNnaeon.GycaG.

13. R. Ganesh Narayanan, IITG
9.eRkIticNresahk.Gt
*rachn.rIhiceGao.tihi.F =5Fehkitesahk.Gdehkaeon.cattiF,ec.FGihi.FteNnaet.ec k.taFehkNhesahNrte.meki,keoynihIe
[email protected]. Gae.meNFearachn.rIhicecarr.e)kite
sahk.GeitesNiFrIeytaGem.neon.GyciF,ec.ooandein.Feo.  Gant.e)kitesahk.GeiteNrt.e
ytaGem.neon.GyciF,e(iFcdehiFdeFicfardecNGsiysdeNFhi s.FIdetir+andraNGdePanIrriyse
powders.
•Copperpowder=>Solutioncontainingcoppersulpha haNFGetyrokynicNciG$ecnyGae
c.ooaneNteNF.Ga
=!aNchi.F e
NheNF.Ga epye%#epy
+
Hea
%$e
NhecNhk.Ga epy
+
Hea
%
%>Cu
=5n.Feo. Gan
"#eNF.Gaeiter. ecNnP.Fethaar$ecNhk.GaeitethNiFratte thaar.e)kaein.Fe
o. GaneGao.tihteNnaetyPta@yaFhrIeoyr+ani(aGePIesirr iF,eiFekNssan sirr.e)kae
sirraGeo. GanteNnaeNFFaNraGeiFekIGn.,aFeNhs.tokanae h.esNfaehkaset.mh
=&,eo. Gan
"#earachn.Gao.tihi.Femn.seNeoynimiaGesN,Fatiysetyro kNhaarachn.rIhae
ytiF,eiFt.ryPraeraNGeNF.GateNFGethNiFrattethaarecNh hodes
=R. Gante.mehk.niysdehNFhNrysde+NFNGiyse"#emytaGetN rhearachn.rItiteitecNnniaGe.yhe
NheNehasoanNhynaePar. esarhiF,eo.iFhe.mehkaesahNr.e 0anaeGao.tihi.Fe irre.ccyneiFe
hkaem.nse.metsNrrecnIthNrte ihkeGaFGnihictkNoa

14. R. Ganesh Narayanan, IITG
5Fehkitesahk.GdemiFNreGao.tihi.Fe.ccynteiFehknaae N ys,
8. 'ekNnGePnihhraerNIane.meoynaesahNre kickeitetyPta @yaFhrIesirraGeh.e.PhNiFeo. Gane
7a,.ein.Feo. Gan:
9. 'et.mhdeto.F,IetyPthNFcae kickeiter..tarIeNGkanaF heNFGeaNtirIenas.+aGePIe
scrubbing
?. 'eGinacheo. GaneGao.tihemn.sehkaearachn.rIhaehkNh ec.rrachteNhehkaeP.hh.se.mehkaecarr
6Nch.nteon.s.hiF,eo. GaneGao.tihteNnadeki,kecynnaFh eGaFtihIder. sahNre
c.FcaFhnNhi.Fdeo0e.mehkaePNhkder. ehasoanNhynadeki, ke+itc.tihIdecincyrNhi.Fe.me
arachn.rIhaeh.eN+.iGe.mec.F+achi.F
Advantages: R. Gante.meki,keoynihIe ihkeaucarraFhetiFhanNPirihI
-iGaenNF,ae.meo. [email protected] aniF,ePNhkec.so.tihi.F
Disadvantages: )isaec.FtysiF,eon.catt$eR.rryhi.Fe.me .nfeorNcaePac Nytae.meh.uicckasicNrt$
-NthaeGito.tNreiteNF.hkaneittya$ep.theiF+.r+aGeiFe. uiGNhi.Fe.meo. GanteNFGekaFcaehkaIe
tk.yrGePae NtkaGehk.n.y,krI

15. R. Ganesh Narayanan, IITG
Atomization This uses high pressure fluid jets to break up a mo lten metal stream into very 
fine droplets, which then solidify into fine partic les
Ligk @uality Fowders oh ,lG prassG irocG staicless  steelG tool steelG suFeralloys are 
Froduned nommernially
Types:
water atomizatiocG gas atomizatiocG soluple gas or  Oanuum atomizatiocG 
nectrihugal atomizatiocG rotaticg disf atomizatiocG  ultraraFid solidihinatioc FronessG 
ultrasocin atomizatioc
Mechanism of atomization: ”c nocOectiocal 6gas or waterN atomizatiocG a li@ui d metal is Froduned py Fouricg moltec 
metal tkrougk a tucdisk witk a cozzle at its pase( & ke stream oh li@uid is tkec profec 
icto droFlets py tke imFicgemect oh kigk Fressure g as or water( &kis disictegratioc oh 
li@uid stream is skowc ic hig( &kis kas hiOe stages
iN -ormatioc oh waOy surhane oh tke li@uid due to sm all disturpacnes
iiN DaOe hragmectatioc acd ligamect hormatioc
iiiN )isictegratioc oh ligamect icto hice droFlets
iON -urtker preafdowc oh hragmects icto hice Fartinl es
ON Rollisioc acd noalesnecne oh Fartinles

16. R. Ganesh Narayanan, IITG
3&ke icterantioc petweec Mets acd li@uid metal stre am pegics witk tke nreatioc oh 
small disturpacnes at li@uid surhanesG wkink grow i cto skearicg hornes tkat hragmect 
tke li@uid icto ligamects( &ke profec ligamects are  hurtker madeto hice Fartinles 
penause oh kigk ecergy ic imFanticg Met(
•
Cower surhane tecsioc oh moltec metalG kigk noolicg  rate AH hormatioc oh irregular 
surhane AH life ic water atomizatioc
•
Ligk surhane tecsiocG low noolicg rates AH sFkerina l skaFe hormatioc AH life ic 
icert gas atomizatioc
3&ke li@uid metal stream OelonityG 
Powodoer omt
i
–P
g
)ρ]
0.5
wkere P
i
SicMentioc Fressure oh tke li@uidG P
g 
SFressure oh atomizicg 
mediumG 
IS decsity oh tke li@uid
atomization

17. R. Ganesh Narayanan, IITG
)Ioate.meNh.si(Nhi.F
'h.si(Nhi.Fe.mes.rhaFesahNrecNFePaeG.FaeiFeGimmanaF he NIteGaoaFGiF,eyo.FehkaemNch.nte
rifaeac.F.sIeNFGena@yinaGeo. GaneckNnNchanithict.e' heonataFhde Nhane.ne,Nte
Nh.si(iF,esaGiysecNFePaeytaGeh.eGitiFha,nNhaeNes.rh aFesahNrethnaNs.e)kae+Nni.yte
hIoate.meNh.si(Nhi.FehackFi@yateytaGeNnad
8. -NhaneNh.si(Nhi.F
 e
0i,keonattynae NhanebahteNnaeytaGeh.ePniF,eNP.yhehk ae
GitiFha,nNhi.Fe.mes.rhaFesahNrethnaNs.
-NhanebahteNnaeytaGesNiFrIePacNytae.mehkaine
ki,kane+itc.tihIeNFGe@yaFckiF,eNPirihI.e)kiteiteNFe iFauoaFti+aeon.catteNFGecNFePae
ytaGem.netsNrre.nerNn,aetcNraeon.Gychi.F.e1yhe Nhan etk.yrGeF.heckasicNrrIenaNche ihke
sahNrte.neNrr.IteytaG.
9. >NteNh.si(Nhi.F
 e0anaeiFthaNGe.me Nhande
ki,ke+ar.cihIeNn,.FdeFihn.,aFeNFGekariyse
,NtebahteNnaeytaG.e)kaes.rhaFesahNreiteGitiFha,nNha GeNFGec.rrachaGeNteNh.si(aGe o. GaneiFeNe NhanePNhk
.e6ryiGi(aGePaGec..riF,eiteytaGe kaFecanhNiFeo. Gan e
ckNnNchanithicteNnaena@yinaG.
?. CNcyyseNh.si(Nhi.F 
5Fehkitesahk.Gde
 kaFeNes.rhaFesahNretyoantNhynNhaGe ihkeNe,Nte
yFGaneonattynaeitetyGGaFrIeauo.taGeiFh.e+Ncyysdehka e,Ntec.siF,emn.sesahNre t.ryhi.FeauoNFGtdecNytiF,eNh.si(Nhi.Fe.mehkaesahNre stream
.
)kiteon.catte,i+ate+anIe
ki,keoynihIeo. Gan.eJtyNrrIekIGn.,aFeiteytaGeNte,Nt .e0IGn.,aFeNFGeNn,.Fesiuhynae
cNFeNrt.ePaeytaG.

18. R. Ganesh Narayanan, IITG
4
.epaFhnimy,NreNh.si(Nhi.F 
5Fehkitesahk.Gde
.FaeaFGe.mehkaesahNrePNneitekaNhaGeNFGe
sarhaGePIePniF,iF,eiheiFh.ec.FhNche ihkeNeF.F%c.Fty sNPraehyF,thaFearachn.Gade kirae n.hNhiF,eiher.F,ihyGiFNrrIeNhe+anIeki,ketoaaGt.e)ka ecaFhnimy,Nrem.ncaecnaNhaGecNytate hkaesahNreGn.oteh.ePaehkn. Fe.mme.yh NnGt.
)kite irrehkaFePaet.riGimiaGeNtetokanicNre
tkNoaGeoNnhicrateiFtiGaeNFea+NcyNhaGeckNsPan.e)ihNF iyseo. GanecNFePaesNGaeytiF,e
hkitehackFi@ya
B.e
!.hNhiF,eGitfeNh.si(Nhi.F 
5soiF,iF,e.meNethnaNse.mes.rhaFesahNre.Feh.ehkaetyn mNcae.me
nNoiGrIetoiFFiF,eGitf.e)kitecNytatesackNFicNreNh.si (Nhi.Fe.mesahNrethnaNseNFGe cNytatehkaeGn.orahteh.ePaehkn. Fe.mmehkaeaG,ate.meh kaeGitf.
)kaeoNnhicrateNnaetokanicNre
iFetkNoaeNFGehkaineti(aeGacnaNtate ihkeiFcnaNtiF,eG itfetoaaG.
6
.eJrhnNnNoiGt.riGimicNhi.Feon.cattat 
'et.riGimicNhi.FenNhae.me8333pgteiteNckia+aGeiFehki te
process.
)kitenatyrhteiFeaFkNFcaGeckasicNrek.s.,aFaihIdem.ns Nhi.Fe.mesahNthNPra
cnIthNrriFaeokNtatdeNs.nok.ytesNhaniNrt.

19. R. Ganesh Narayanan, IITG
'h.si(Nhi.FeJFih
&arhiF,eNFGetyoankaNhiF,emNcirihI 
Standardmeltingfurnacescanbeusedfor
on.GyciF,[email protected])kiteiteytyNrrIeG.FaePI eNinesarhiF,d iFanhe,Nte.ne+Ncyyse
iFGychi.FesarhiF,.ep.soraueNrr.ItehkNheNnaetytcaohi Praeh.ec.FhNsiFNhi.FeNnaesarhaGe
iFe+NcyyseiFGychi.FemynFNcat.e)kaesahNreitehnNFtman naGeh.eNehyFGitkde kicketan+ateNte
natan+.inem.nes.rhaFesahNr.
'h.si(Nhi.FeckNsPan 
'FeNh.si(Nhi.FeF.((raetIthaseiteFacattNnI.e)kaeF.(( raehkNhe
c.Fhn.rtehkaeti(aeNFGetkNoae.mehkaesahNrethnaNseime miuaGeNhehkaeP.hh.se.mehkae
Nh.si(iF,eckNsPan.e5Fe.nGaneh.eN+.iGe.uiGNhi.Fe.meo . GantdehkaehNFfeiteoyn,aGe ihke
iFanhe,NterifaeFihn.,aF.
R. Ganec.rrachi.FehNFf 
)kaeo. GanteNnaec.rrachaGeiFehNFf.e5hec.yrGePaeGnIe c.rrachi.Fe
.ne ahec.rrachi.F.e5FeGnIec.rrachi.Fdehkaeo. GaneoN nhicratet.riGimIePam.naenaNckiF,ehkae
P.hh.se.mehkaehNFf.e5Fe ahec.rrachi.Fdeo. GaneoNnhi cratec.rrachaGeiFehkaeP.hh.se.mehkae
 NhanehNFf.e)kaehNFfekNteh.ePaec..raGeauhnasarIeime ytaGem.nerNn,aetcNraeon.Gychi.F.
/yniF,e.oanNhi.FdehkaeNh.si(Nhi.FeyFiheitefaohea+Nc yNhaGeh.e83
%3
sse.me0,dehathaGe
m.neraNfeNFGemirraGe ihkeNn,.Fe,Nt.

20. R. Ganesh Narayanan, IITG
'h.si(iF,eF.((rat =6yFchi.Feiteh.ec.Fhn.rehkaemr. eNFGehkaeoNhhanFe.m eNh.si(iF,esaGiyseh.eon.+iGaem.ne
ammiciaFheGitiFha,nNhi.Fe.meo. Gant
=6.neNe,i+aFeF.((raeGati,FdehkaeN+anN,aeoNnhicraeti (aeitec.Fhn.rraGePIehkaeonattynae.me
hkaeNh.si(iF,esaGiyseNFGeNrt.ePIehkaeNoaueNF,raePah  aaFehkaeNuat.mehkae,Ntebaht
=0i,kaneNoaueNF,raeraNGeh.etsNrraneoNnhicraeti(a
='oaueNF,raem.ne NhaneNh.si(Nhi.FeitetsNrranehkNFem .ne,NteNh.si(Nhi.F
=;.((raeGati,F  i:eNFFyrNnehIoadeii:eGitcnahaebahehI pe;
i:emnaaemNrriF,deii:ec.FmiFaGeGati,F
=5FemnaaemNrriF,des.rhaFesahNrec.sateiFec.FhNche ih keNh.si(iF,esaGiyseNmhanet.sae
GithNFca.e0anaemnaaemNrriF,e.mesahNreitetaaF.e)kite itesNiFrIeytaGeiFe NhaneNh.si(Nhi.F.
=5Fec.FmiFaGeGati,FeytaGe ihkeNFFyrNneF.((radeNh.si (Nhi.Fe.ccynt Nhehkaeauihe.mehkae
F.((ra.e>NteNh.si(Nhi.FeiteytaGe,aFanNrrIem.nehkit. e)kitekNteki,kaneammiciaFcIehkNFemnaae
mNrriF,ehIoa.e
<FaekNteh.ePaecNyhi.ytehkNheLmnaa(aeyoM.mesahNreiFe hkaeF.((raekNteh.ePae
avoided.

21. R. Ganesh Narayanan, IITG
'h.siceF.((raec.Fmi,ynNhi.FdeN:eh iFebaheF.((radeP: eNFFyrNnebaheF.((ra

22. R. Ganesh Narayanan, IITG
,tomizicg mediums
3 &ke selentioc oh tke atomizicg Met medium is pased  maicly oc tke reantiOity oh tke metal 
acd tke nost oh tke medium
3 ,ir acd water are iceJFecsiOeG put are reantiOe ic  cature
3 ”cert gases life –iG ,rG Le nac pe used put are eJ FecsiOe acd kecne kaOe to pe renynled
3 PumFicg oh nold gas alocg witk tke atomizicg Met A H tkis will icnrease tke solidihinatioc 
rate 
3 renectlyG 
synthetic oils are used instead of gas or water
AH 
this yields high cooling 
rate & lower oxygen content
nomFared to water atomized Fowders
•
Oil atomization
is suitaple hor kigk narpoc steelG kigk sFeed steel sG pearicg stealsG steel 
noctaicicg kigk @uactities oh narpide hormicg eleme cts life RrG volypdecum
3 &kis metkod is cot good hor Fowders oh low narpoc  steels
>ases used hor 
atomization

23. R. Ganesh Narayanan, IITG
”mFortact atomizatioc Fronesses ”cert gas atomizatioc jProduntioc oh kigk grade metal Fowders witk sFkeri nal skaFeG kigk pulf decsityG 
hlowapilityalocg witk low oJygec noctect acd kigk F urity
jxg( –i pased suFer alloys
%
Controlling parameters:
64N OisnosityG surhane tecsiocG temFeratureG hlow r ate oh 
moltec metal
T 
6UN hlow rateG OelonityG Oisnosity oh atomizicg med ium
T 6?N Met acgleG 
Met distacne oh tke atomizicg systemT 
6AN cature oh @uecnkicg media
%
&ke hligkt Fatk hor –i pased suFer alloy Fowders oh  diameter Nd’ is,
iowon:SFoch
fo
komFpnrkhuo/onrps
T irS Rritinal hligkt Fatk ic meters
Bnkematin oh korizoctal 
gas atomizatioc

24. R. Ganesh Narayanan, IITG
Dater atomizatioc jDater Met is used icstead oh icert gas
j-it hor kigk Oolume acd low nost Froduntioc
jPowders oh aOerage size hrom 4B1 minroc to A11 min rocT noolicg rates hrom 
10
3
to 41
5
P/s( baFid eJtrantioc oh keat results ic irregular  Fartinle skaFe AH less 
time to sFkeroidizeic nomFarisoc to gas atomizatioc
jDater Fressure oh .1 vPahor hice Fowders ic 41 min roc racge
%
important parameters: 4( Dater FressureV ”cnrease water Fressure AH size  denrease AHicnreased 
impact
U( water Met tkinfcessV icnrease tkinfcess AH hicer  Fartinles AH Oolume oh 
atomizicg medium icnreases
?( ,cgle oh water imFicgemect witk moltec metal : d istacne oh Met traOel

25. R. Ganesh Narayanan, IITG
Schematicofwateratomization

26. R. Ganesh Narayanan, IITG
'h.si(Nhi.Feon.catteoNnNsahant 8. *mmache.meonattynae.mesahNrekaNG 
b. .u.g.dFpog
neTnNhae.meNh.si(Nhi.F
9. *mmache.meNh.si(iF,esaGiyseonattyna 
jowoxnS /o,:o
4√12[i5[gL√giL2g62[55)2[g
iFcnaNtatehkaemiFaFatte.meo. Ganeyoeh.eNerisihdeNmh ane kickeF.eiFcnaNtaeitetaaF
?. &.rhaFesahNrehasoanNhyna
;g
'tehasoanNhynaeiFcnaNtatdeP.hketynmNcaehaFti.FeNFGe
+itc.tihIeGacnaNta$et.eN+NirNPraeaFan,IecNFeammicia √P–]gAL5L√P[ρ2iP[gP/[g([Pi–g
thnaNseon.GyciF,emiFaeo. GantehkNFeNher. anehasoanN P)2[og
E[(6[2iP)2[g[dd[1Pg
.FeoNnhicraetkNoaeiteGaoaFGaFhe.FeoNnhicraehasoanNh ynaeNhehkaeiFthNFhe.me
m.nsNhi.FeNFGehisaeiFhan+NrePah aaFem.nsNhi.Fe.mehk [g6i2PL1–[gi√AgLP5g
t.riGimicNhi.F$e)asoanNhynaeiFcnaNtae irrenaGycaety nmNcaehaFti.F NFGekaFcae
m.nsNhi.Fe.metokanicNreoNnhicraeitesiFisNr$ek. a+an g56/[2L1i–g6i2PL1–[5g1i√g5PL––g
Paem.nsaGeimehkaeGitiFha,nNhaGeoNnhicratenasNiFeNte [email protected],anehisat.
A> <2LdL1[gi2[i;
√[ρ–LρL.–[g[dd[1P
B. &.rhaFesahNreon.oanhiat
:
IronandCupowder=>finesphericalsize;Pb,Sn=> einna,yrNnetkNoaeo. Gan$e
'reo. Gante"#einna,yrNnetkNoaea+aFeNheki,ketynmNcae haFti.Fe7.uiGNhi.Feammach:

27. R. Ganesh Narayanan, IITG
Summaryofvariouspowderproductionmethods

28. R. Ganesh Narayanan, IITG
pkNnNchanithicte.meGimmanaFheNh.si(Nhi.Feon.cattat
R. Ganteon.GycaGePIe+Nni.yteNh.si(Nhi.Fesahk.GteNFG eNooricNhi.Ft

29. R. Ganesh Narayanan, IITG
&NfiF,eo. [email protected],

30. R. Ganesh Narayanan, IITG
R. GanehnaNhsaFhele0NFGriF,
5Feo. Ganec.FGihi.FiF,dehkaeo. GanteonaoNnaGePIe+Nn i.ytesahk.Gt NnaetyPbachaGeh.eNe
+NniahIe.mehnaNhsaFhteh.eison.+ae.nes.GimIehkaineok IticNrdeckasicNreckNnNchanithict
R. GanehnaNhsaFht R. GantesNFymNchynaGem.neRg&eNooricNhi.FtecNFePaecr NttimiaGeiFh.TarasaFhNre
o. GantdeNFGeona%Nrr.IaGeo. Gant
*rasaFhNreo. Gant
"#eo. Gant.metiF,raesahNrricearasaFh$ea,. ein.Fem.n esN,Fahice
applications
Rna%Nrr.IaGeo. Gant
"#es.naehkNFe.FaearasaFh$esNGaePIeNrr.IiF,earasaFhN re
o. GanteGyniF,esNFymNchyniF,eon.catteihtarm$e5;ehki tecNtadeNrrehkaeoNnhicratekN+ae
tNsaeF.siFNrec.so.tihi.FeNFGeaNckeoNnhicraeitea@yi+ NraFheh.etsNrreiF,.h
&Nb.nihIe.meo. GanteyFGan,.ekaNhehnaNhsaFht
oni.neh.ec.soNchi.Ferifad
i:e/nIiF,eh.enas.+aes.ithynadeii:e,niFGiF,gcnytkiF, eh.e.PhNiFemiFaeti(atdeiii:eoNnhicrae
ti(aecrNttimicNhi.Feh.e.PhNiFehkaeGatinaGeoNnhicrae ti(aeGithniPyhi.Fdei+:eNFFaNriF,de+:e
siuiF,eNFGePraFGiF,e.meo. Gantde+i:eryPnicNFheNGGih i.Fem.neo. Ganec.soNchi.Fde+ii:e
o. Ganec.NhiF,

31. R. Ganesh Narayanan, IITG
aN Rleacicg oh FowdersV 3 behers to tke remoOal oh noctamicactsG solid or ga seousG hrom tke Fowder Fartinles •Solid contaminants
AH nome hrom seOeral sournes life cozzles or nrunip le licicgs( 
&key icterhere duricg nomFantioc acd sictericg FreO ecticg FroFer menkacinal 
bonding
3 vost oh tkese noctamicacts are cocjreantiOeG put t key 
ant as sites hor nranf cunleatioc 
acd redune tke dycamin FroFerties oh tke sictered F art
T –ocjmetallin solid imFurities 
nac pe remoOed hrom suFeralloy Fowders py Fartinle s eFaratorsG elentrostatin 
seFaratioc tenkci@ues
•Gaseous impurities
life kydrogec acd oJygec get icto Fowders duricg Fr onessicgG 
storage or kacdlicg ih FroFer nare is cot tafec( -i cer tke FowdersG noctamicatioc will 
pe more penause oh large Fowder surhane area(
3 &kese gaseous imFurities nac horm 
ucdesiraple oJides duricg Fronessicg at relatiOely 
kigk temFerature
or 
gets traFFed icside tke material as Fores
G redunicg tke ic situ 
Ferhormacne oh tke P/v FartT )egassicg tenkci@ues l ife noldG kot statin or dycamin 
degassicg metkods are used to remoOe adsorped gases  hrom tke Fowders
3 Cuprinacts added to tke Fowders hor petter nomFant ioc kas to pe remoOed hor 
desiraple hical P/v Fart

32. R. Ganesh Narayanan, IITG
P:e>niFGiF, 
tisirNneh.ehkaesackNFicNresahk.GtetaaFeaNnrian$e&ir riF,eite iGarIeytaGem.ne
naGyciF,ehkaeN,,na,Nhate.meo. Gan$e&irriF,ehisadeto aaGdehIoaecNFPaetarachaGem.ne,ahhiF,e
na@yinaGeGa,naae.me,niFGiF,e
c:eR. GanecrNttimicNhi.FeletcnaaFiF, 
R. Ganeti(aeNFGetkNoadeti(aeGithniPyhi.Fe+NniaGe
 ihkiFetoacimiaGenNF,[email protected]+ i.ne.meRg&eoNnht$e5Fehkitesahk.Gdehkae
GatinaGeoNnhicraeti(aeGithniPyhi.Fte ihkeoNnhicraet Lws)mhLorLvm)csMLfLMmlLeLo)mMdvmBsm
.PhNiFaG$e)katae+NniNhi.FeGaoaFGte.Fer.heNrt..
i:m4lsviLvamxmeLγLvaA
Blending
TRn.catteiFe kickeo. Gante.mehkaetNsaeF.siFNre
c.so.tihi.FePyhekN+iF,eGimmanaFheoNnhicraeti(ateNna eiFhansiF,raG.e)kiteiteG.Faeh.e7i:e
.PhNiFeNeyFim.nseGithniPyhi.Fe.meoNnhicraeti(atdei. a.eo. Gantec.FtithiF,e.meGimmanaFhe
oNnhicraeti(ateNnae.mhaFePraFGaGeh.enaGycaeo.n.tihI de7ii:em.neiFhansiF,riF,e.meryPnicNFhe
 ihkeo. Ganteh.es.GimIesahNreh.eo. GaneiFhanNchi.Fe GyniF,ec.soNchi.F
Mixing
Ton.catte.mec.sPiFiF,eo. Gante.meGimmanaFheckasithn Ls)m)kMrmd)mslsesvodlm
powdermixes(Cu%Sn)ormetal%nonmetalpowders.Thi tesNIePaeG.FaeiFeGnIe.ne ahe
MtviLoLtv7mCL@kLimesiLkemlLusmdlMtrtlSmdMsotvsSmBsv (aFae.neGithirraGe NhaneNnaeytaGeNte
sirriF,esaGiyseiFe ahesirriF,.e1Nrresirrte.nen.Gesi rrteNnaeasor.IaGem.nesiuiF,ekNnGe
sahNrtetyckeNtecNnPiGat.

33. R. Ganesh Narayanan, IITG
C%hIoaesiuan
cylindrical
V%type
p.naehIoa

34. R. Ganesh Narayanan, IITG
pLγLvamesorti) )kae+Nni.ytehIoate.mesiuiF,esahk.GteNnade7i:e ohIFso.GFsneGlGIT ehnNFtmane.me.Fae,n.yoe
.meoNnhicratemn.se.Faer.cNhi.Feh.eNF.hkande7ii:e NGmmfaGFsneGlGIT es.+asaFhe.meoNnhicrate
.Feh.eFa rIem.nsaGetynmNcade7iii:e a s,kneGlGIT eGam.nsNhi.Felem.nsNhi.Fe.meorNFate
 ihkiFehkaeo. Gant
5scsviLvamtvmorsmsγosvomtfmeLγLvaSmeLγLvamMdvmBsmMl NttimiaGeNte7i:eoanmachrIesiuaGe.ne
yFim.nsesiuiF,de7ii:enNFG.sesiuaGdele7iii:eh.hNrrIe kvNeLγsi7mWrsmeLγLvam)rtklimBsm
th.ooaGe kaFenNFG.sesiuhynaeiteNckia+aG.e<+ansiuiF, raNGteh.enaGycaGemr. e
ckNnNchanithicte.mehkaesiu.
yFim.nsesiuiF,
nNFG.sesiuaG yF%siuaG.

35. R. Ganesh Narayanan, IITG
0aNhehnaNhsaFhe.meo. Gant
0aNhehnaNhsaFheite,aFanNrrIecNnniaGe.yhePam.naesiui F,e.nePraFGiF,ehkaesahNreo. Gant.e
Someoftheimportantobjectivesare,
i: 5son.+iF,ehkaeoynihIe.meo. Gan 
!aGychi.Fe.metynmNcae.uiGatemn.seo. GantePIe
NFFaNriF,eiFekIGn.,aFe.ne.hkanenaGyciF,eNhs.tokana. ee/itt.r+aGe,Ntaterifae
kIGn.,aFeNFGe.uI,aFde.hkaneisoynihiateNnaenas.+aGeP IeNFFaNriF,e.meo. Gant.e
,. aniF,eisoynihiaterifaecNnP.FenatyrhteiFer. anekN nGFatte.mehkao. GaneNFGekaFcae
r. anec.soNchi.Feonattynateler. aneGiae aNneGyniF,e c.soNchi.F.e6.nea,.deNh.si(aGe
o. GantekN+iF,eNec.sPiFaGecNnP.FeNFGe.uI,aFec.FhaFh eNteki,keNte84ecNFePae
naGycaGeNmhaneNFFaNriF,eh.eNP.yhe3.384ecNnP.FeNFGe3 .94e.uI,aF.e0aNhehnaNhsaFheite
G.FaeNheon.hachi+aeNhs.tokanaerifaekIGn.,aFde+Ncyys .
ii: 5son.+iF,ehkaeo. Ganet.mhFatt 
'iseiteh.enaGycaehkae .nfekNnGaFiF,eammache.me
o. GantehkNhekNtePaecnytkaGeh.e.PhNiFemiFaeo. Gant$ e kiraesNFIeo. GanteNnaesNGae
PIesirriF,decnytkiF,e.ne,niFGiF,e.mePyrfesNhaniNrt. eR. GaneoNnhicrateNnaeNFFaNraGe
yFGanenaGyciF,eNhs.tokanaerifaekIGn.,aF.e)kaeNFFaNr iF,ehasoanNhynaeitefaoher. eh.e
N+.iGemyti.Fe.mehkaeoNnhicrat.
iii: &.GimicNhi.Fe.meo. GaneckNnNchanithict
 e)kaeNooNnaFheGaFtihIe.mehkaeo. GantecNFePae
s.GimiaGeh.eNeki,kane.ner. ane+NryaePIeckNF,iF,ehka ehasoanNhynae.mehnaNhsaFh.

36. R. Ganesh Narayanan, IITG
).uicihIe.meo. Gant
=).uicihIeraNGteh.eyFGatinNPraekaNrhkeammachterifae aIadetfiFeinnihNhi.Fde+.sihiF,de
natoinNh.nIeon.PrastdePr..Geo.it.FiF,eahc.
=o. GanerifaeraNGdeFicfareNnaeki,krIeh.uicele'rdein .FeNnaeratteh.uic
=RnacNyhi.Ft eJtae.meon.hachi+ae,r.+atdenatoinNh.nI esNtftdeon.hachi+aecr.hkiF,eahc.$eytae
.me arre+aFhirNhaGeth.nN,ade .nforNca$ecNnamyrekNFG riF,deGito.tNre.me Nthat
=mrNssNPirihIelenaNchi+ihIeGNhNeitena@yinaG
=0aNrhkeammacht e5FkNrNhi.FeTGithynPtehkaenatoinNh. nIehnNcf$enasaGiNresaNtynateiFcryGae
s.+iF,ehkaeoant.Feh.emnatkeNin.e'nhimiciNrePnaNhkiF ,eitena@yinaG imeoNhiaFheF.hePnaNhkiF,e
properly.
Skin,eyes– Brushing,washingskinandeyeswithwa haneNFGet.No.epraNFeaIat  ihke
mnatke Nhanem.ne8Besht.

37. R. Ganesh Narayanan, IITG
p.soNchi.Fe.mesahNreo. Gant
=p.soNchi.FeiteNFeiso.nhNFhethaoeiFeo. Ganeon.catti F,eNteiheaFNPratehkaem.nsiF,e.me
r..taesahNreo. GanteiFh.ena@yinaGetkNoate ihketymmi ciaFhethnaF,hkeh.e ihkthNFGehirre
tiFhaniF,eitec.sorahaG.
=5Fe,aFanNrdec.soNchi.FeiteG.Fae ihk.yhehkaeNooricN hi.Fe.mekaNh.,..taeo. GanteNnae
c.F+anhaGeiFh.ena@yinaGetkNoae ihketymmiciaFhethnaF ,hkeh.e ihkthNFGeabachi.Femn.sehkae
h..rteNFGetyPta@yaFhetiFhaniF,eon.catt.e5;ecNtateri faecasaFhaGecNnPiGadek.hec.soNchi.Fe
iteG.Faem.rr. aGePIetiFhaniF,.e<FaecNFeF.hecNrrehki teNtec.soNchi.FethnichrIdeNtetiFhaniF,e
iteNrt.eiF+.r+aGeiFehkit.
R. Ganec.soNchi.Fesahk.Gt R. Ganec.soNchi.FehackFi@yatecNFePaecrNttimiaGeNtd 8. &ahk.Gte ihk.yheNooricNhi.Fe.meonattyna
T i:er..taeo. GanetiFhaniF,eiFes.yrGdeii:e
+iPnNh.nIec.soNchi.Fdeiii:etrioecNthiF,dei+:etrynnI ecNthiF,de+:eiFbachi.Fes.yrGiF,
9. &ahk.Gte ihkeNooriaGeonattyna
Ti:ec.rGeGiaec.soNchi.Fe7tiF,raeNchi.FeonattiF,de
G.yPraeNchi.FeonattiF,demr.NhiF,eGiaeonattiF,:deii: eit.thNhiconattiF,deiii:eo. Gane
n.rriF,dei+:eo. Ganeauhnyti.Fde+:eauor.ti+aec.soNch ion

38. R. Ganesh Narayanan, IITG
Pressureless nomFantioc tenkci@ues jJsed hor tke Froduntioc oh simFle acd low decsity  Farts sunk as hiltersG otker Farts tkat 
are Forous ic catureT 
tkese tenkci@ues icOolOe co eJtercal horne acd deFe cd uFoc 
graOity hor Fowder Fanficg
”N Coose Fowder sictericgV
%
,lso fcowc as loose Fowder skaFicgG graOity sicteri cgG 
Fressurelesssictericg( 
”c tkis metkodG tke metal Fowder is Oiprated menkac inally icto 
tke mouldG wkink is tke cegatiOe imFressioc oh tke  Frodunt acd keated to sictericg 
temperature.
&kis is tke simFlest metkod acd icOolOe low nost e@ uiFmect( &kemaic 
reasocs hor cot usicg tkis metkod hor Fart Frodunti oc areG dihhinulty oh Fart remoOal 
hrom tke mould ahter sictericgG : nocsideraple skri cfage duricg sictericg(
%Applications
:
,mouct oh Forosity racges hrom A1 Ool2 to as kigk a s Q1 Ool2T Ligkly 
Forous hilter materials made oh proczeG staicless s teelG acd mocelG Forous cinfel 
memprace hor use as elentrodes ic alfalice storage  patteries acdhuel nells are tyFinal 
examples.
””N BliF nasticgV
%
Jsed hor nomFanticg metal acd neramin Fowders to ma fe large : 
nomFleJ skaFes hor limited Froduntioc rucs
j , sliF is a susFecsioc
oh metal or neramin Fowder 6hicer tkac B FmN ic wat er or otker 
soluple li@uid wkink is Fored icto a mouldG dried a cd hurtker sictered(

39. R. Ganesh Narayanan, IITG
j BliF is usually made ohG 4N a 
dispersion agent
to stapilize tke Fowder agaicst nolloidal 
hornesG UN a 
solvent
to noctrol tke sliF Oisnosity acd hanilitate nastic gG ?N a 
binder
hor giOicg 
greec strecgtk to tke nast skaFeG AN 
plasticizer
to modihy tke FroFerties oh tke picder
j -or sunnesshul sliF nasticgG hormatioc oh aFFroFri ate acd a nocsistect sliF is imFortact( &kis 
is ankieOed py FroFer noctrol oh Fartinle sizeG siz e distriputiocG order oh nomFocect additiocG 
tkeir miJicg timeG additioc oh FroFer  deflocculant
/to FreOect tke settlicg acd aggregatioc 
oh Fowders acd maictaics tke desiraple Oisnosity oh  tke sliF(
j vostly water is used as susFecdicg mediumG put aps olute alnokol or otker orgacin li@uids 
may also pe emFloyed( 
,dditiOes life algicates S ammocium acd sodium salts  oh algicin
anidsG serOe tkree hold hucntiocs oh dehlonnulactG  susFecsioc agect : picdicg agect to 
imFroOe greec strecgtk oh tke nomFant
.
j &ke sliF to pe nast is optaiced ic a horm oh susFe csioc oh Fowder ic a susFecdicg medium( 
&ke sliF skould kaOe low Oisnosity : low rate oh se tticg so tkat it nac pe readily Foured( &ke 
sliF nast skould pe readily remoOaple hrom tke moul d( Cow skricfage acd kigk strecgtk ahter 
dryicg is eJFented(
j &o optaic tkese FroFertiesG B Fm Fowder Fartinles  skould pe used( ”c tke nase oh hice 
molypdecum FowdersG a sliF nac pe FreFared py susFe cdicg tke Fowder ic B2 a@ueous 
FolyOicyl alnokol witk a micimum OisnosityG at a FL  Oalue oh .( 

40. R. Ganesh Narayanan, IITG
3 -or noarserG sFkerinal staicless steel FowderG a m iJer oh D1(.2 metal FowderG 4Q2 waterG 
1(?2 oh sodium algicate as dehlonnulact kaOicg a FL  Oalue oh 41 nac pe used(
3 BteFs ic sliF nasticgV
iN PreFaricg assempled Flaster mouldG iiN hillicg t ke mouldG iiiN 
apsorFtioc oh water hrom tke sliF icto tke Forous m ouldG iON remoOal oh Fart hrom tke mouldG 
ON trimmicg oh hicisked Farts hrom tke mould
3 Bometimes mould release agects life oilG graFkite  nac pe used(
3 Lollow acd multiFle Farts nac pe Froduned
•Advantages of slip casting:
Produnts tkat nac cot pe Froduned py Fressicg oFera tioc nac 
pe madeG co eJFecsiOe e@uiFmect is re@uiredG worfs  pest witk hicest Fowder Fartinles
•Disadvantage:
slow FronessG limited nommernial aFFlinatiocs
•Applications
:tupesG poatsG nruniplesG nocesG turpice pladesG ron fet guidacne hicsT ,lso 
Frodunts witk eJnellect surhane hicisk life pasicsG  water nlosets(
Assembled mould Filling mould
Absorption of 
water from slip
Part removal

41. R. Ganesh Narayanan, IITG
III)
Slurrycasting
 e
)kiteon.catteitetisirNneh.etrioecNthiF,eaucaohehkNh eNetrynnIe.me
sahNreo. Gante ihketyihNPraeri@yiGtde+Nni.yteNGGihi +atdeNFGePiFGanteiteo.ynaGeiFh.eNe
s.yrGeNFGeGniaG.e)kaet.r+aFheitenas.+aGeaihkanePIeN Pt.nohi.FeiFh.ehkaeR<Re.nePIe
a+No.nNhi.F.eCanIeki,keo.n.ytetkaahem.neytaeNtearac hn.GateiFemyarecarrteNFGeFicfar%
cNGsiysenackNn,aNPraePNhhaniateNnaeon.GycaGePIehkit esahk.G.
5C:e)NoaecNthiF,e7G.ch.nePrNGaecNthiF,: 
% )kiteiteNe+NniNhi.Fe.metrynnIecNthiF,eon.catteNFGe
iteytaGeh.eon.GycaehkiFemrNhetkaaht.
%)kiteon.catteiF+.r+ateonaoNniF,eNeGitoanti.Fe.mesa hNre.necanNsic o. GaneiFeNetyihNPrae
t.r+aFhe ihkehkaeNGGihi.Fe.meGitoanti.FeN,aFhe7h.ei son.+aehkaeGitoanti.Fe.mehkaeoNnhicrat:.e
)kaFeNePiFGaneiteNGGaGeNFGemaGeh.eNenatan+.in.e-k.r aesiuhynaeitemaGe.Feh.eNes.+iF,ecNnniane
mirsemn.sehkaeP.hh.se.mehkaenatan+.in.
%)kitetrynnIerNIaneiteGao.tihaGe.FehkaemirsePIehkae tkaNniF,eNchi.Fe.meNePrNGa.e)kaetrynnIe
tk.yrGePaemnaae.meNinePyPPratde.hkan itaenatyrheiFe o.n.tihI.e/yniF,etiFhaniF,dehkaePiFGaneite
PynFhe.mmemintheNFGeGaFtimicNhi.Fe.mesNhaniNre.ccyn s.
% 5FeonataFheGNItdeaFGrattethNiFrattethaareParheitey taGeiFthaNGe.mecNnnianehNoa.e)kiteon.catte
cNFePaeytaGem.nesNfiF,e+anIehkiFehNoatePah aaFeB3eh .e8333eFsehkicfFatt.e)kitesahk.Geite
ytaGem.nesNfiF,earachn.FicetyPthnNhatdeGiarachnicte m.necNoNcih.nteNFGeoia(.arachniceNchyNh.nt.

42. R. Ganesh Narayanan, IITG Schematicoftapecasting
Slip Greentape Sinteredtape
Stagesintapecasting

43. R. Ganesh Narayanan, IITG
C:eCiPnNh.nIec.soNchi.F
:
%CiPnNh.nIec.soNchi.Feytate+iPnNhi.FeaFan,Ieh.ec.so Nchehkae
o. GanesNtt.e/yniF,ehkiteon.cattdetsNrrane+.iGtecNF ePaemirraGe ihkeoNnhicrate.methirre
tsNrraneti([email protected] Neki,keoNcfiF,eGaFtihIe.meo. Ganeite
Nckia+aGea+aFePam.naec.Ft.riGNhi.F.e&ackNFicNre+iPn Nhi.FemNcirihNhatehkaem.nsNhi.Fe.me
FaNnrIecr.taGeoNcfaGeo. GanePIetahhriF,eoNnhicratei Fehkae+.iGteonataFheiFehkaeo. Gane
N,,r.sanNha.e/yniF,e+iPnNhi.FdetsNrreoFaysNhiceonat tynaeiteytyNrrIetyoaniso.taGe.Fe
hkaeo. GanesNtt.
% 1nihhraeo. GantecNFePaec.soNchaGePIehkitesahk.GeNt ehkaIeGa+ar.ocnNcfeimeG.FaePIe
onattynaec.soNchi.F
%)kitesahk.Geite,aFanNrrIeytaGe kaFde8:eo. GantekN+ aeinna,yrNnetkNoade9:eytae.me
orNthici(antem.nem.nsiF,eiteF.heGatinNPrade?:etiFha [email protected]+anIecr.tae
hka.nahicNreGaFtihI
%5so.nhNFhe+NniNPrateiFe+iPnNh.nIec.soNchi.F 
8.eiFanhiNe.metIthas 
rNn,anehkaetIthasdes.naehkaeaFan,[email protected] king
9.emnichi.Fem.ncaePah aaFeoNnhicrat 
s.naemnichi.FenatyrhteiFeFaaGe.mes.naeP*em.ne
compaction
?.eoNnhicraeti(aeGithniPyhi.F  s.naemna@[email protected],aeoNnhicrateNna e
onataFh.eCiPnNhi.FecIcraeiteiso.nhNFheNFGeF.heoani. Ge.me+iPnNhi.F.

44. R. Ganesh Narayanan, IITG
Pressure nomFantioc tenkci@ues
3&kese tenkci@ues icOolOe aFFlinatioc oh eJtercal F ressure to nomFant tke loose 
Fowder FartinlesT Pressure aFFlied nac pe ucidirent iocalG pidirentiocal or kydrostatin ic 
nature.
•Die compaction:
”c tkis FronessG loose Fowder is skaFed ic a die us icg a menkacinal 
or kydraulin Fress giOicg rise to decsihinatioc( &k e menkacisms oh decsihinatioc deFecd 
oc tke material acd struntural nkaranteristins oh F owder Fartinles(
3Jcidirentiocal acd pidirentiocal nomFantioc icOolO es same cumper oh stages acd are 
desnriped ic tkis higure( &key areG iN nkargicg tke  Fowder miJG iiN aFFlyicg load usicg a 
Fucnk 6ucijN or douple Fucnk 6pijN to nomFant Fowde rsG iiiN remoOal oh load py 
retranticg tke FucnkG iON eMentioc oh greec nomFant ( &ke taple giOes nomFantioc Fressure 
racges hor metals acd neramins(
Material type
Compaction pressure range (MPa)

45. R. Ganesh Narayanan, IITG
xhhent oh Fowder nkaranteristins -or a good nomFantiocG 4N irregular skaFed Fartinle s are Freherred as tkey giOe petter 
icterlonficg acd kecne kigk greec strecgtkG UN aFFa rect decsity oh Fowders denides tke die 
hill duricg nomFantioc( Lecne Fowder sizeG skaFe :  decsity ahhent tke aFFarect decsityG ?N 
hlow rate ahhents tke die hill timeG acd ocne agaic  Fowder sizeG skaFe : decsity ahhent tke 
hlow rate(
Powder pekaOior duricg nomFantioc j RomFantioc icOolOesG 4N hlow oh Fowder Fartinles F ast oce acotker icteranticg witk eank 
otker acd witk diejFucnkG UN dehormatioc oh Fartinl es( ”c tke nase oh komogeceous 
nomFantiocG two stages are opserOed( 
First stage
AH raFid decsihinatioc onnurs wkec 
Fressure is aFFlied due to Fartinle moOemect acd re arracgemect resulticg ic imFroOed 
FanficgT 
Second stage
AH icnrease ic aFFlied Fressure leads to elastin ac d Flastin 
dehormatioc resulticg ic lonficg acd nold weldicg o h Fartinles( ”c tke senocd stageG large 
icnremects ic Fressures are seec to ehhent a small  icnrease ic decsity(
die
Top punch
Powder
>reec 
density
RomFantioc 
pressure
BloFeG P

46. R. Ganesh Narayanan, IITG
3 &ke greec nomFant Froduned nac pe nocsidered as a  twojFkase aggregate nocsisticg oh 
Fowder Fartinles acd Forosity eank kaOicg owc skaFe  acd size(
3 RomFantioc nac pe doce at low acd kigk temFerature s( boom temFerature nomFantioc 
emFloys Fressures ic tke racge oh 411j.11 vPa acd Fr odune decsity ic tke racge oh K1j
Q12 oh tke tkeoretinal decsity( ,t kigker temFeratu resG Fressures are feFt low witkic tke 
limits hor FreOecticg die damage(
•
”c single die compaction
G Fowders nlose to tke Fucnk acd die walls eJFeriec ne munk 
petter horne tkac ic necter( &kis results ic greec  decsity Oariatioc anross tke samFle 
lecgtk( Cocger tke samFle more tke decsity dihherec ne( &kis cocjucihormity nac result ic 
cocjucihormity ic FroFerties oh sictered Fart(
•
&kis decsity Oariatioc acd kecne hical FroFerty Oar iatioc nac pe greatly reduned py 
kaOicg double ended die compaction
( ”c tkis naseG Fowder eJFeriecnes more ucihorm 
Fressure hrom potk toF acd pottomG resulticg ic mic imizatioc oh decsity Oariatioc( Iut 
tkis Oariatioc will still pe nocsideraple ih tke no mFocects kaOe kigk asFent ratio 6lecgtk 
to diameter ratioN( &kis meacs tkat locg rods acd t upes naccot pe Froduned py die 
nomFantioc( ”c tkis naseG isostatin Fressicg nac pe  used
.
Bicgle ecded 
compaction
)ouple ecded 
compaction

47. R. Ganesh Narayanan, IITG
Schematicofpowdercompaction
6i,ynaemn.seoyPriceG.sNiF

48. R. Ganesh Narayanan, IITG
)ie nomFantioc luprinacts
j ”t is fcowc tkat Fresecne oh hrintiocal hornes lim its tke degree oh decsihinatioc(
j Jsage oh luprinacts eitker miJed or aFFlied to noc tant surhanes nac pe doce to micimize 
friction
%
Lubricants 
AH orgacin nomFoucds sunk as waJes or metallin stea rates or salts acd tkey 
gecerally kaOe low poilicg FoictsT ,mouct oh luprin act added nac pe 1(B to U 2 py weigkt 
oh nkarge
%
Mixed lubrication
AH bedune tke icterFartinle hrintioc acd aid petter  Fanficg( Iut tkey 
may ahhent tke decsihinatioc FroFerty deFecdicg oc  tkeir Oolume acd decsity( &ke miJed 
luprinacts skould pe remoOed pehore sictericg to aO oid distortioc oh nomFant(
j xOec 4 wt2 oh luprinact nac onnuFy large Oolume oh  aFF( B2 acd maJimum attaicaple 
decsity will pe QB2 6assumicg zero ForosityN ocly(
%
Die wall lubrication
AH >raFkite : voB
2
nac pe aFFlied Fkysinally oc tke dieG Fucnk 
surhanesT &key nac pe easily remoOedG put tafes loc ger Froduntioc times(
%
Commonly used lubricants in P/M
AH Parahhic waJG ,lumicium stearateG Citkium 
stearateG Gicn stearateG vagcesium stearateG steari n anidG qlein anidG &alnG >raFkiteG poroc 
citrideG vos
2

49. R. Ganesh Narayanan, IITG
&oolicg hor die nomFantioc P/M part classification Rlass ” P/v Fart
AH simFleG tkic sentiocsG ucijdirentiocally Fressed  witk sicgle leOel 
nomFantiocT 
nlass ”” P/v Part
AH BimFleG put tkinf sentiocs re@uiricg Fressicg hr om 
two direntiocT 
nlass ”””
AH &wo dihherect tkinfcess leOels re@uiricg two dir entioc 
FressicgT 
nlass ”C
AH vultiFle leOels oh tkinfcessG re@uiricg Fressicg  hrom potk tke 
directions
Tooling:
Bicgle antioc toolicgV
Fressure is aFFlied py lower FucnkG wkile tke die 
naOity acd uFFer Fucnk remaic statiocary( ,hter nom FantiocG tke uFFer Fucnk 
moOes away acd nomFant is eMented py moOemect oh lo wer Fucnk( Rlass ” Farts nac 
pe made py tkis toolicg(
)ouple antioc toolicgV
”– tkisG Bimultaceous moOemect oh toF acd pottom Fu cnkes 
are seecG wkile die acd nore rod remaic statiocary(  Rlass ””G ”””G ”C tyFe Farts are 
made py tkis toolicg(
Powder nkaranteristins tkat ahhent tke toolicg desi gc icnlude
G 
4N -low oh Fowders
–
Fowder Fartinles skould hlow hreely to hill tke die ( Iy usicg luprinactsG hlow nac pe 
made smootk acd imFroOedT 
UN die hill
S tkis is tke amouct oh Fowder ic tke naOity 
pehore nomFantioc( &kis deFecds oc skaFe acd geomet ry oh FartG hree hlow oh 
FowdersG nomFleJity oh Fart life tkic sentiocs acd  protrusions.

50. R. Ganesh Narayanan, IITG
)ouple antioc toolicg
Lydraulin Fress used hor die 
compaction
Rlass ” Fart Rlass ”” Fart Rlass ””” Fart Rlass ”C Fart
Class I
Class II
Class III
&oolicg hor douple antioc die nomFantioc
>reec 
compact
Die
Punches
Core 
rod

51. R. Ganesh Narayanan, IITG
/iaesNhaniNrt Softpowders
rifaeNrysiFiysdec.ooanderaNGe"#eNPnNti.FenatithNFhe thaaretyckeNteNin%
kNnGaFaGethaartdeGiaethaarteNnaeytaGem.nesNfiF,eGia
!arNhi+arIekNnGeo. Gant
"#eGiatesNGae.meh..rethaareNnaeytaG
&.naekNnGeleNPnNti+aeo. Gant
rifaethaare"#ehyF,thaFecNnPiGaeGiateNnaeytaG.e1yhec NnPiGae
GiateNnaec.thrIeleki,kekNnGFatte7Gimmicyrheh.esNcki ne)
p.NhaGeGiat
 ihkekNnGele aNnenatithNFhec.NhiF,esNhaniNrerifaehi hNFiyseFihniGae.nehihNFiyse
cNnPiGaecNFePaeytaG
/amachte.ccynniF,eiFeGiaeonattiF,e.meo. Gant  8: rNsiFNhi.FecnNcfiF,
ThkiteitecNytaGePIehnNooaGeNineiFec.soNchetNsora.e) kitecnNcfiF,e
.ccynteoanoaFGicyrNneh.er.NGeGinachi.F.e)kitehnNooa GeNineona+aFhtehkaeiFhanr.cfiF,e.me
particles.
2) Blowout
T.ccynte kaFeNrrehkaeaFhnNooaGeNinehniateh.eatcNoae NhehkaeiFhanmNcaePah aaFe
hkaeGiaeNFGeoyFck

52. R. Ganesh Narayanan, IITG
Rold isostatinnomFantioc 6R”PN
•
R”P is a nomFantioc Froness ic wkink isostatinhluid  Fressure is aFFlied to a Fowder 
mass at room temFerature to nomFant it icto desired  skaFe( &ke Fowder Farts nac pe 
nomFanted uF to D1jQ1 2 oh tkeir tkeoretinal decsit ies( Dater or oil nac pe used as
Fressuricg medium(
•
Proness detailsV
Ligk decsity cearjcet skaFe greec FartsG locg tkic  walled nylicdersG 
Farts witk ucdernuts nac pe readily haprinated( 
”c tkis FronessG Fressure is aFFlied 
simultaceously acd e@ually ic all direntiocs usicg  a hluid to ac elastomerinhluid witk 
Fowder at room temFerature(
Bictered R”P nomFocect nac reank uF to Q. 2 oh 
tkeoretinal decsity( BteFs ic tkis Froness is skowc  ic hlownkart( 
Belent elemectal or 
Frejalloyed Fowders
-ill mould witk Fowder
Coad mould icto Fress
Pressurise : 
hold
)ejFressurise : 
remoOe mould
bemoOe nomFant 
samFle : sicter
>ood mould hillicg is re@uired ic R”P penause tke i citial Fowder distriputioc acd decsity 
ahhent tke Frehorm skaFe( Powder sizeG skaFeG decsit y acd menkacinal FroFerties ahhent tke 
hlowapility oh Fowder icto tke mould acd tke Fanficg  decsity( qFtimum Fressicg is 
optaiced py usicg a hreejhlowicg Fowder alocg witk  noctrolled Oipratioc or mould taFFicg(
Materials used for flexible moulds are natural, syn thetic rubber like neoprene, 
urethane, nitrile, silicones.

53. R. Ganesh Narayanan, IITG
=/yniF,eonattiF,deki,keGaFtihIeiteNckia+aGeNheNer.  eonattynade kiraehkae,naaFethnaF,hke
.mehkaec.soNchenitateriFaNnrIe ihkeonattyna.e
)kaeonattynaeNooriaGecNFenNF,aemn.se833%
A33e&RN.
5FihiNrrIehkaeNooriaGethnatte7auNchrIetkaNnethnatt: etan+ateh.eison.+aehkaeGaFtihIe
.mehkaec.soNchePIeoNnhicraetriGiF,eNFGen.hNhi.F.e5F ehkaeFauhethN,adeGam.nsNhi.Fe.meo. Gane
oNnhicrate.ccyneNFGeoNnhicraeckNnNchanithicterifaet kNoaeorNIe+ihNren.raeiFeGaciGiF,ehkite
stage.
•
5nna,yrNneoNnhicrate kickeiFhanr.cfe ihke.FaeNF.hka neNFGeNrt.eGam.nseGyniF,eP.hkehkae
thN,atdehaFGeh.eGaFtimIsyckeaNtirIehkNFetokanicNreo owders.
5FehkaecNtae.metokanicNre
o. GantdeiFetoihae.mehkaineki,kaneiFihiNreoNcfiF,eG aFtihiatdeoNnhicrateG.eF.hesackNFicNrrIe
iFhanr.cfe ihke.FaeNF.hkaneNFGekaFcaeG.eF.heaNtirIe Gam.ns.e
0aFcaeki,keonattynateNnae
[email protected].
&.yrGe
filling
&.yrGe
pressurization
Depressurization
>naaFe
compact

54. R. Ganesh Narayanan, IITG
)Ioate.mec.rGeit.thNhiconattiF,  -ahePN,eon.catt 
5;ehkitdehkaes.yrGeiteGinachrIeiFec.FhNche ihkehkae mryiG.e)kitenaGycate
hkaeon.Gychi+ihIdetiFcaehkaePN,ekNteh.ePaenas.+aGea +anIehisaePam.naenamirriF,.e)..riF,e
c.thteNnaenaGycaGeiFehkit.
6iuaGes.yrGeon.catt 
hkaes.yrGeitemiuaGeiFehkaeonattynae+attareNFGeo. Ga nteNnaemirraGe
iFetihy.e)kaeh..riF,ekNteiFhanFNreckNFFareiFh.e kic kemryiGeiteoysoaG.e)kiteiteNFe
Nyh.sNhaGeon.catteiFe kickehkaeo. GanemirriF,dec.so Nchi.FdeGaonattyni(Nhi.FeNFGe
nas.+Nre.me,naaFeoNnhteNnaeG.Faec.FhiFy.ytrI.e)kite iF+.r+ateki,kaneh..riF,ec.thdePyhe
kNteki,kaneon.Gychi.FenNha.
'G+NFhN,ate.mep5R  JFim.nsdec.Fhn.rraGdenaon.GyciPraeGaFtimicNhi.Fe.me o. Gan$er.F,dtraFGaneoNnhtecNFePae
onattaG$eFaNheFahetkNoaem.nsiF,$etk.nheon.Gychi.Feh isat$eac.F.sI.me.oanNhi.Fem.ne
c.soraueNFGerNn,aeoNnht.
Applications: &ahNrricemirhantesNGaemn.sePn.F(adePnNttdethNiFratt ethaarde5Fc.Farde&.Farde)ihNFiysde
ki,ketoaaGeh..rtdecNnPiGaeh..rt.e'rt.ecanNsiceoNnht etyckeNtetoNnfteory,teNFGe
iFtyrNh.nteNnaesNGaePIehkitesahk.G.

55. R. Ganesh Narayanan, IITG
Powder rollicg &kis Froness icOolOes heedicg oh Fowders petweec ro lls to Frodune a nokerect acd prittle 
greec striF( &kis greec striF is tkec sictered : re jrolled to optaic a decseG hicisked 
product.
Steps:
4N FreFaratioc oh greec striFG UN sictericgG ?N dec sihinatioc oh sictered striFG AN 
hical nold rollicg acd accealicg
Parameters affecting powder rolling
are roll gaFG roll diameterG roll sFeedG Fowder 
nkaranteristinsT 
Roll gap
AH large roll gaF leads to denrease ic greec decsit yT Oery small 
roll gaF leads to edge nranficgT 
roll diameter
AH icnrease ic decsity acd strecgtk witk 
icnrease ic roll dia( hor a giOec striF tkinfcessT 
roll speed
AH PeFt lowG 1(?j1(B m/sT 
Powder
AH irregular Fowder witk rougk surhanes FroOide pet ter striF decsity
”c decsihinatioc stageG eitker 
repeated cold rolling followed by annealing
or 
hot 
rolling of strip
nac pe hollowed
Applications:
cinfel striFs hor noicageG cinfeljiroc striFs hor n octrolled eJFacsioc 
FroFertiesG Ruj–ijBc alloys hor elentrocin aFFlinati ocsG Forous cinfel striF hor alfalice 
patteries acd huel nell aFFlinatiocs(

56. R. Ganesh Narayanan, IITG
12” wide Ti-6Al-4V strip
-igures hrom www(nems(uOm(edu/Reputurla/G 
http://www.itponline.com/Presentations/ITA%2005.pdf

57. R. Ganesh Narayanan, IITG
0.heit.thNhiconattiF,
%5GaNresahk.Gem.nec.Ft.riGNhi.Fe.meo. Gante.meFicfa reNFGec.PNrhePNtaetyoaneNrr.Itdeh..re
thaartdesNnN,iF, thaartdehihNFiyseNrr.ItdenamnNch.nI esahNreo. Gantdecansaht.e5hekNte,.he
+NniahIe.meNooricNhi.FteiFcryGiF,eP.FGiF,e.meGittis irNnesNhaniNrtdec.Ft.riGNhi.Fe.me
orNtsNec.NhiF,tdeon.cattiF,ekNnGeNFGet.mhesN,Fahice sNhaniNrteahc.
%05ReitehkaeNooricNhi.Fe.meonattynaeNheara+NhaGehas oanNhynateh.e.PhNiFeFahe.neFaNneFahe
tkNoaeoNnhtemn.sesahNrdecanNsicdecansaho. Gant.
%05ReyFihec.Ftithte.meNeonattynae+attardeki,kehasoa nNhynaemynFNcadeonattyni(iF,etIthasde
c.Fhn.rteNFGeNyuiriNnIetIthaste7sNhaniNrekNFGriF,de +Ncyyseoysotd sahaniF,eoysot:.
%)kae
onattynae+attar
itesNGae.mer. eNrr.Iethaar.e5htemyFchi.Feiteh.ekaNh ehkaeo. Gant
 kiraeNoorIiF,eyFim.nse,Nteonattynae.FeNrrehkaetiGa t.e
Furnaces
Nnae.menNGiNhi.Fe.ne
c.F+achi.FehIoaekaNhiF,emynFNcate ihke,nNokihae.nes .rIPGaFysekaNhiF,earasaFht.e
;ickn.saiteNrt.eytaG.e)kaemynFNcaekaNhtehkaeo. Gane oNnhde kiraeonattyni(iF,esaGiyse
7Ne,Nt:eiteytaGeh.eNoorIeNeki,keonattynaeGyniF,ehka eon.catt.e>aFanNrrIde
Nn,.FdeFihn.,aFde
kariyse.nea+aFeNineiteytaGeNteonattyni(iF,esaGiys.
%)kaeonattyni(iF,e,NtdeytyNrrIeNn,.FdeiteraheiFh.eh kae+attareNFG hkaFeNec.sonatt.neite
ytaGeh.eiFcnaNtaehkaeonattynaeh.ehkaeGatinaGera+ar. e)kaemynFNcaeitehkaFethNnhaGeNFGeP.hke
hasoanNhynaeNFGeonattynaeNnaeiFcnaNtaGeh.eNena@yina Ge+Nrya.

58. R. Ganesh Narayanan, IITG
Schematic of HIP UNIT 
(cross-section)
HIP UNIT– used for 
ceramic material (photo 
from public domain) 

59. R. Ganesh Narayanan, IITG
%05ReonattateNnaeN+NirNPraeiFeGiNsahanteyoeh.e9se i hkeonattynatenNF,atemn.seA3eh.e?33e
&RN ihkehasoanNhynaenNF,aemn.seB33eh.e9933eSp.e)kae on.cattiF,ehisaecNFerNtheyoeh.eAe
k.ynteGaoaFGiF,e.FehkaesNhaniNreNFGeti(ae.mehkaeoNn t.
%GyniF,e05Rdehkaeo.nateNnaecr.taGePIemr. e.mesNhhan ePIeGimmyti.F NFGecnaaodePyheNrt.e
P.FGaGeNcn.ttehkaeiFhanmNcaeh.em.nseNec.FhiFy.ytesN terial.
%p.ss.FrIeytaGekaNhiF,earasaFht 
PNFhkNrkaNhiF,earasaFheTyoeh.e8933eSp$e
&.rIPGaFysekaNhiF,earasaFheT8933eh.e8233eSp$e>nNoki haekaNhiF,earasaFheT9333eh.e
9K33eSp
%)IoicNrenNF,ae.mehasoanNhynaeleonattynateytaGeiFe0 5Reite,i+aFeiFehNPra

60. R. Ganesh Narayanan, IITG
Sintering
=5heitehkaeon.catte.mec.Ft.riGNhiF,eaihkaner..taeN, ,na,Nhae.meo. Gane.neNe,naaFec.soNche
.mehkaeGatinaGec.so.tihi.FeyFGanec.Fhn.rraGec.FGihi .Fte.mehasoanNhynaeNFGehisa.
•
)Ioate.metiFhaniF, 
N:et.riGethNhaetiFhaniF,
T)kiteitehkaec.ss.FrIe.ccynniF,e
c.Ft.riGNhi.Fe.mesahNreNFGeNrr.Ieo. Gant.e5Fehkitde GaFtimicNhi.F.ccyntesNiFrIePacNytae
.meNh.siceGimmyti.FeiFet.riGethNha.
P:e,i@yiGeokNtaetiFhaniF,
T )kaeGaFtimicNhi.FeiFeison.+aGePIeasor.IiF,eNetsNrr eNs.yFhe
.meri@yiGeokNtae78%834e+.r:.e)kaeri@yiGeokNtaeauith iF,e ihkiFehkaeo. GanteNhehkae
tiFhaniF,ehasoanNhynaekNtet.saet.ryPirihIem.nehkaet olid.Sufficientamountofliquidis
m.nsaGePah aaFehkaet.riGeoNnhicrate.mehkaec.soNchet Nsora.e/yniF,tiFhaniF,dehkaeri@yiGe
okNtaecnIthNrri(ateNhehkae,nNiFeP.yFGNniatePiFGiF,e hkae,nNiFt.e/yniF,ehkitethN,adehkanaeiteNe
nNoiGenaNnnNF,asaFhe.met.riGeoNnhicrateraNGiF,eh.eG aFtihIeiFcnaNta.e5FerNhanethN,adet.riGe
okNtaetiFhaniF,e.ccyntenatyrhiF,eiFe,nNiFec.NntaFiF ,eNFGeGaFtimicNhi.FenNhaetr. teG. F.e
JtaGem.netiFhaniF,e.metIthasterifaehyF,thaF%c.ooane NFGec.ooan%hiF.e'rt.ec.+NraFhe
c.so.yFGterifaetiric.FeFihniGadetiric.FecNnPiGaecNF ePaesNGadehkNheNnaeGimmicyrheh.etiFhan.
c:e'chi+NhaGetiFhaniF,
T5;ehkitdeNFeNrr.IiF,earasaFhecNrraGeNG.oiF,OiteNGG aGeiFetsNrre
Ns.yFheison.+atehkaeGaFtimicNhi.FePIeNtesyckeNte833 ehisatehkNFeyFG.oaGc.soNche
tNsorat.e*uNsoraeitehkaeG.oiF,e.meFicfareiFehyF,tha Fec.soNcht

61. R. Ganesh Narayanan, IITG
G:e!aNchi.FetiFhaniF,
T 5;ehkiteon.cattdeki,kehasoanNhynaesNhaniNrtenatyrh iF,emn.seckasicNre
naNchi.FePah aaFehkaeiFGi+iGyNrec.FthihyaFhtde,i+iF ,e+anIe,..GeP.FGiF,.e!aNchi.FetiFhaniF,e
.ccynte kaFeh .e.nes.naec.so.FaFhtenaNchteckasicNrr IeGyniF,etiFhaniF,eh.ecnaNhaemiFNreoNnh.e
'ehIoicNreauNsoraeitehkaenaNchi.FePah aaFeNrysiFNeN FGehihNFiN h.em.nseNrysiFiys hihNFNha Nhe
8BB?ePe kickehkaFetiFhanteh.em.nseNeGaFtimiaG on.Gyc t.
<hkanehkNFesaFhi.FaGeNP.+adenNhaec.Fhn.rraGetiFhani F,desicn. N+a tiFhaniF,de,NteorNtsNe
tiFhaniF,detoNnfeorNtsNetiFhaniF,eNnaeNrt.eGa+ar.oa GeNFGeonNchicaG.
Sinteringtheory % Sinteringmayinvolve,1)singlecomponentsystem
T kanaetarm%Gimmyti.FeitehkaesNb.ne
sNhaniNrehnNFto.nhesackNFitseNFGehkaeGni+iF,em.ncae natyrhiF,emn.seNeckasicNreo.haFhiNre
,nNGiaFheGyaeh.etynmNcaehaFti.FeNFGecNoirrNnIem.nca tePah aaFeoNnhicratde9:esyrhi%c.so.FaFhe
system
7iF+.r+aes.naehkNFe.FaeokNta:eT iFhan%Gimmyti.Fe.ccy nte ihkehkaec.FcaFhnNhi.Fe
,nNGiaFhePaiF,ehkaesNb.neGni+iF,em.ncaem.netiFhaniF amLvmdiiLoLtv otm)slfNiLffk)LtvmMdk)simBnm
tynmNcaehaFti.FeNFGecNoirrNnIem.ncat.e5;ehkitetiFha niF,[email protected]
t.ryhi.Fem.nsNhi.FeNrt.e.ccynte ihkeGaFtimicNhi.F.
% FirsttheorywasproposedbySauerwald in1922.
)kitehka.nIetNItehkNheh .ethN,ateNnae
iF+.r+aGeiFetiFhaniF,eFNsarIe adhesiondvimrecrystallisation
7m
'Gkati.Fe.ccynteGyniF,ekaNhiF,e
Gyaeh.eNh.siceNhhnNchi.F
dvim
nacnIthNrritNhi.Fe.ccynteNhenacnIthNrritNhi.Fehasoa nNhynae7NP.+a
D7BmW
m
).
5FenacnIthNrritNhi.Fdesicn.thnychynaeckNF,atdeokNta eckNF,atde,nNiFe,n. hkdetkniFfN,ae
occurs.

62. R. Ganesh Narayanan, IITG
Solidstatesinteringprocess p.FGihi.Fem.netiFhaniF, 
8:eGaFtimicNhi.Fe.ccynteGyniF,etiFhaniF,eNFGet.riGe 5PiP[g5L√P[2L√ρgL5g
cNnniaGe.yheNhehasoanNhynate kanaesNhaniNrehnNFto.n tduetodiffusionisappreciable.Surface
Gimmyti.FeiteF.hetymmiciaFhdeNh.siceGimmyti.Feitena quired.
9:e)kite.ccyntePIenaorNciF,eki,keaFan,Iet.riG%+No.y 2 L√P[2di1[5gR=LP/gd2[[g[√[2ρ]g γ
SV
Cg=LP/g
hkaer. eaFan,Iet.riG%t.riGeiFhanmNcae7oNnhicra%oNnh icra:e.memnaaeaFan,Ie γ
SS>g
)kitenaGychi.FeiFe
tynmNcaeaFan,IecNytateGaFtimicNhi.F.
?:e5FihiNrrIemnaaeaFan,Ie.met.riG%t.riGeiFhanmNcaes ythePaer. anehkNFemnaaeaFan,Ie.met.riG%
+No.yn iFhanmNca.e)kaeon.catte.metiFhaniF,e irreth.o eimehkae.+anNrreckNF,aeiFemnaaeaFan,Ie.mehkae
5]5P[(gRdE:ePac.sate(an.dei.a.de
fW ht,
TTt
dA
SS
g.*
TCt
dA
SV
≤ 0
≤/[2[gdA
SS
&dA
SV
NnaehkaeiFhanmNciNreNnaNe.met.riG%t.riGeNFGet.riG%+ apour interfaces.
A:e5FihiNrrIdehkaetynmNcaeNnaNe.mec.soNchenaonataFh ehkaemnaaetynmNcaeNnaNdetiFcaeF.e,nNiFe
P.yFGNniatekN+aeGa+ar.oaGeNFGekaFcae A
bh2
f2;
bhl2
e2;
bb2
f2l.e'tetiFhaniF,eon.caaGtde A
SV
A[12[i5[5gi√AgA
SS
iFcnaNtat.e)kaetiFhaniF,eon.catte irreth.oe kaFe ip f2l,
L>[>bg
γ
TTt
dA
SS
g.*
TCt
dA
SV
htgth7t,
TTt
rt,
TCt
ht5 fi
SV
rtfi
SS
B:m5sv)LfLMdoLtvm)otc)mhrsvm + i;
SV
o2i;
SS
itecr.taeh.e(an..e).eNckia+aeGaFtimicNhi.Fe ihk.yhe
,nNiFe,n. hkdehkaet.riG%t.riGeiFhanmNcaesythePaesNu LeLwsi7mEkMrmMtviLoLtv)mMdvmBsmdMrLsTsim
PIeG.oiF,e.nePIeytiF,etyihNPraetiFhaniF,ec.FGihi.Ft em.netynmNcaemnaaeaFan,IesNuisi(Nhi.F.

63. R. Ganesh Narayanan, IITG
Stagesinsolidstatesintering
=5Fe,aFanNrdet.riGethNhaetiFhaniF,ecNFePaeGi+iGaGei Fh.ehknaaethN,ateT
1
st
stage
Am
%soyan
,ksnmhkesNn,.n. snohI.,o.n&hGI.an's.(ssIn. sn&,k.Go les
de kickec.FhiFyaeh.e,n. .e
/yniF,ehkitenNoiGeFacfe,n. hkehNfateorNca.e'rt.ehka eo.nateNnaeiFhanc.FFachaGeNFGehkae
o.naetkNoateNnaeinna,yrNn.
•
2
nd
stage:
5FehkitethN,ade ihketymmiciaFheFacfe,n. hkdehkaeo.n aeckNFFartePac.saes.nae
cIriFGnicNreiFeFNhyna.e)kaecyn+Nhynae,nNGiaFheiteki ,kem.netsNrreFacfeti(aeraNGiF,eh.e
mNthanetiFhaniF,.e-ihketymmiciaFhehisaeNhehkaetiFha niF,ehasoanNhynadehkaeo.naea+aFhyNrrIe
Pac.saten.yFGaG.e'tehkaeFacfe,n. tdehkaecyn+Nhynae, nNGiaFheGacnaNtateNFGetiFhaniF,e
Nrt.eGacnaNtat.e)kitesaNFtehkanaeiteF.eckNF,aeiFeo. nae+.rysaePyh ihkeckNF,aeiFeo.nae
tkNoae"#eo.natesNIePac.saetokanicNreNFGeit.rNhaG.e
)G. nohI.GIfsNnaGI.skGIT*n,n
Is.(hkynhmn&hksan,INn,naysrs.hInhmnahrGNn&,k.GorsnG anmhkesN
.e)kaeo.natec.FhiFyaeh.e
m.nseNec.FFachaGeokNtaehkn.y,k.yhehkaec.soNch.
•
3
rd
.nemiFNrethN,a 
RvmorL)m)odasSm
&hksno ,IIsrnorhafksnhoofkan,INn. sn&hksan'sohesn
Gahr,.sNn,INnIhnrhITsknGI.skohIIso.sN
.eR.n.tihIeG.ateF.heckNF,aeNFGetsNrreo.nate
nasNiFea+aFeNmhaner.F,etiFhaniF,ehisat.

64. R. Ganesh Narayanan, IITG
Particles in contact Formation of necks, 
grain boundaries, 
pores
Final sintered geometry
Pore channel formation

65. R. Ganesh Narayanan, IITG
/ni+iF,em.ncaem.netiFhaniF, •
+ sne,GInNkGFGITnmhkosnGanslosaanafkm,osnmkssnsIskT bnGInahrGNna.,.snaGI.skGIT
7m
Wrsm
tynmNcaeaFan,IecNFePaenaGycaGePIehnNFto.nhiF,esNhan iNremn.seGimmanaFheNnaNtePIe
+Nni.ytesNhaniNrehnNFto.nhesackNFitstet.eNteh.earis iFNhaeo.nat
.
=sNhaniNrehnNFto.nheGyniF,et.riGethNhaetiFhaniF,e.c cyntesNiFrIePIetynmNcaehnNFto.nhde
,nNiFeP.yFGNnIehnNFto.nhNhi.F.e)kitetynmNcaehnNFto. nhecNFePaehkn.y,keNGkati.Fde
tynmNcaeGimmyti.F.e&NFIes.GarteN+NirNPraeh.eGatcniP aetiFhaniF,eon.catteT rifae
+itc.ytemr. deorNthicemr. de,nNiFeP.yFGNnIeNFGe+.ry esmiLffk)Ltvmetisl)7mWrs)sm
s.Garte irrePaePniamrIeGatcniPaGekana.

66. R. Ganesh Narayanan, IITG
&ackNFitseiFet.riGethNhaetiFhaniF, 'teGitcyttaGeaNnriandesNhaniNre.neNh.sehnNFto.nhem. nstehkaePNticsackNFitsem.netiFhaniF,e
on.catt.e'eFysPane.mesackNFitstekN+aePaaFeon.o.taGe m.netiFhaniF,.oanNhi.F.e
E/[5[gi2[b
cboTPxS;jxza;Ao%;AfRAHxza;ABo
nP.mN""&0N$'.s%u'.d!.R$#&2!.mN""&0N$'1.ebuN'.d$&'mu b3.
mN""&0N$'1.0&b"u%!.mN""&0N$'y1
fP.RN0%$&0."#$41
IboS>xHza%o=>;%
8.e*+No.nNhi.FeNFGec.FGaFtNhi.FesackNFits )kaePNticeoniFciorae.mehkaesackNFitseitehkNhehkae
a@yiriPniyse+No.neonattynae.+aneNe
c.FcN+aetynmNcae7rifaeFacf:eiter. anec.soNnaGeh.eNe c.F+auetynmNcae7rifaeoNnhicrae
surface).
)kitecnaNhatehkae+No.neonattynae,nNGiaFhePah aaFehk aeFacfena,i.FeNFGe
oNnhicraetynmNca.e0aFcaesNttehnNFto.nhe.ccyntePacNy tae.me+No.neonattynae,nNGiaFhe
mn.seFacfe7c.FcN+aetynmNca:eh.eoNnhicraetynmNcae7c. F+auetynmNca:.e)kaeGni+iF,em.ncae
.mehkiteitePNtaGe.Fe>iPPt%)[email protected]
6/6
0
wo(1o>AmShS
0
y. .s/*ys9ykb
=/[2[gT
i√AgT
0
NnaeckasicNreo.haFhiNrte.meiFihiNreNFGemiFNretynmNc [5bgegL5g)√LS[25i–gρi5g
c.FthNFhde)eitehasoanNhynaeiFePdeoeNFGeo
yg
NnaeoNnhiNreonattynate.+anehkaecyn+aGeNFGe
d–iPg5)2di1[g2[56[1PLS[–]bgUL5gP/[g5)2di1[gd2[[g[√[ n,IdeVitehkaeNh.sice+.rysa

67. R. Ganesh Narayanan, IITG
97m5Lffk)LtvmesMrdvL)e %
/immyti.Fe.ccyntePacNytae.me+NcNFcIec.FcaFhnNhi.Fe, radient
7mRvmorsmMd)smtfmohtm
tokanateiFec.FhNche ihkeaNcke.hkandeNe+NcNFcIe,nNGi aFheite,aFanNhaGePah aaFehkaeh .e
tynmNcat.e)kitec.FGihi.FecNFePae,i+aFePIde
6/6
0
htηθt0be:r:
0
kthte5,ke9kryt
≤/[2[gC
i√AgC
0
Nnaehkae+NcNFcIec.FcaFhnNhi.Fe,nNGiaFheNn.yFGehkaec )2S[Agi√Agd–iPg5)2di1[>
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i:eNetokanaeiFec.FhNche ihkemrNhetynmNcaeT hkaenNhae .meFacfe,n. hkeite
on.o.nhi.FNreh.eta+aFhken..he.mehisae7 t
1/7
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ii:e kaFeh .etokanateNnaeiFec.FhNcheThkae
Facfe,n. hkenNhaeitde x
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2
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Gimmyti+ihIe.mesNhaniNrdeVT Nh.sice.nes.racyrNne+.ry me
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Gimmyti.Femn.seGitr.cNhi.Fet.yncat
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sackNFitsteh.ekNooaFeGyniF,etiFhaniF,.

68. R. Ganesh Narayanan, IITG
8. RNnhicraenaNnnNF,asaFhde9.eoNnhicraetkNoaeckNF,ad e?.e,nNiFe,n. hk. 6naFfarty,,athaGehkNhetynmNcaehaFti.FeraNGeh.etiFha niF,eNFGet.riGtec.yrGePakN+aerifae
Fa h.FiNFri@yiGteNheki,kehasoanNhynatei.a.detiFhani F,e.ccyntePIe+itc.ytemr. 
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[email protected]+itc.tihIec.ammiciaFhde
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 kanaelnitehkaeFacfenNGiyteNFGe γitehkaetynmNcaeaFan,I.
A7m(ld)oLMmflthmesMrdvL)e 1yrfemr. e.mesNhaniNrePIes.+asaFhe.meGitr.cNhi.Ftek NtePaaFeon.o.taGeNteo.ttiPrae
sackNFitsem.neGaFtimicNhi.FeGyniF,etiFhaniF,
.e5so.nhNFcae Nte,i+aFeh.eiGaFhimIe
Gitr.cNhi.Fet.yncateGyniF,ehkaetiFhaniF,eon.catt.e
*+aFeimemnNFfenaNGet.yncateNnae
onataFheiFehkaeFacfena,i.FdehkaethnatteN+NirNPraem. neGitr.cNhi.F,aFanNhi.Feite+anIe
tsNrrdeiFGicNhiF,ehkNhehkae,aFanNhi.Fe.meGitr.cNhi. Fesythec.saemn.semnaaetynmNcat
7m
<FrIeimehkaetynmNcaeite+anIetsNrre.mehkae.nGane.meA [email protected]
Gitr.cNhi.Fe,aFanNhi.Fe irrePaetymmiciaFh.e1yheauoa nisaFhNrenatyrhtekN+aetk. Fe
hkaeNPtaFcae.meNooriaGethnatteNFGeorNthicemr. eitea uoachaGeh.e.ccyneGyniF,eaNnrIe thN,ate.metiFhaniF,
7m
RrNthicemr. esackNFitseiteonaG.siFNFheGyniF,ek.heon essing.

69. R. Ganesh Narayanan, IITG
Rn.oanhIeckNF,ateGyniF,etiFhaniF, =/aFtimicNhi.Feiteon.o.nhi.FNreh.ehkaetkniFfN,ae.ne hkaeNs.yFhe.mo.natenas.+aGeiFe
hkaecNtae.metiF,raec.so.FaFhetIthas
=5;esyrhic.so.FaFhtIthasdeauoNFti.FenNhkanehkNFetkn iFfN,ae irrenatyrheiFe
GaFtimicNhi.FeNFGekaFcaeGaFtimicNhi.FecNFeF.hePaehn [email protected]
o.n.tihIenas.+aG.
=GaFtimicNhi.FenatyrhteiFesackNFicNreon.oanhIeckNF, aerifaekNnGFattdethnaF,hkde
h.y,kFattdeokIticNreon.oanhiaterifaearachnicNrdehka nsNrec.FGychi+ihIdesN,Fahice
on.oanhiateahc.e'rt.eckNF,aeiFec.so.tihi.Feiteauoac haGeGyaeh.ehkaem.nsNhi.Fe.met.riGe
solution.
ductility
strength
density
5FGicNhaGeon.oanhIe
c.soNnaGeh.et.riGe
sNhaniNrde4
Time
100
0

70. R. Ganesh Narayanan, IITG
venkacism duricg li@uid Fkase sictericg ”c tke sictericg oh multijnomFocect systemsG tke ma terial tracsFort menkacisms icOolOe 
selh dihhusioc acd icterdihhusioc oh nomFocects to o ce acotker tkrougk Oanacny 
moOemect( 
Sintering of such systems may also involve liquid p hase formation, if the 
powder aggregate consists of a low melting componen t whose melting point is 
below the sintering temperature
Ci@uid Fkase sictericgV
”c tkisG tke li@uid Fkase hormed duricg sictericg a ids ic 
decsihinatioc oh tke nomFants( 
Liquid phase sintering employs a small amount of a 
second constituent having relatively low melting po int. This liquid phase helps to 
bind the solid particles together and also aids in  densification of the compact.
&kis 
Froness is widely used hor neramins S FornelaicG reh ractories.
Three main considerations
are cenessary hor tkis Froness to onnursG 4( Fresec ne oh 
aFFreniaple amouct oh li@uid FkaseG U( aFFreniaple  solupility oh solid ic li@uidG ?( 
nomFlete wetticg oh tke solid py li@uid(
Three main stages are observed in liquid phase sint ering
G 
4( icitial Fartinle 
rearracgemect onnurs ocne tke li@uid Fkase is horme d( &ke solid Fartinles hlow ucder tke 
ichluecne oh surhane tecsioc hornes
G U( solutioc : reFreniFitatioc Froness
V ic tkis stageG 
smaller Fartinles dissolOe hrom areas wkere tkey ar e ic noctant( &kis nauses tke Fartinle 
necters to nome nloser nausicg decsihinatioc( &ke d issolOed material is narried away 
hrom tke noctant area acd reFreniFitate oc larger Fa rtinlesG 
?( solid state sictericg

71. R. Ganesh Narayanan, IITG
&kis horm oh li@uid Fkase sictericg kas peec used h or Dj–ij-eG Djvoj–ij-eG DjRu 
systems( &ke tkree stage decsihinatioc is snkematin ally skowc ichigure(
time
densification
1
2
3
”– solid Fkase sictericgG tke solid Fartinles are n oated py tke li@uid ic tke icitial stage( 
”c li@uid Fkase sictericgG tke graics are seFarated  py a li@uid hilm( &ke dikedral acgle 
(θN is imFortact( -or tke higure skowc kereG tke surh ane ecergy hor tke solidjli@uidj
OaFour system isG 
–wox
s/s
/2γ
l/s
wkere γ
e/e
: γ
l/e
are tke icterhanial ecergies petweec two 
solid Fartinles acd li@uidjsolid icterhanes resFent ively
.
-or nomFlete wetticg θskould pe zero( &kis meacs tkat two li@uidjsolid ic terhane nac 
pe maictaiced at low ecergy tkac a sicgle solidjsol id icterhane( &kis Fressure gradiect 
will mafe tke Fartinles to nome nloser(
”h Wis FositiOeG graic poucdaries may aFFear 
petweec tke Fartinles acd ac aggregate oh two or mo re graics will pe estaplisked( &kis 
nreates hormatioc oh rigid sfeletoc acd will kicder  witk decsihinatioc(
Grain Grain
γ
s/s
γ
s/v
γ
s/v
liquid

72. R. Ganesh Narayanan, IITG
Bictericg atmosFkere -ucntiocs oh sictericg atmosFkere
:
4( FreOecticg ucdesiraple reantiocs duricg 
sictericgG U( hanilitate reduntioc oh surhane oJide sG ?( hanilitaticg tke additioc oh 
otker sictericg acd alloyicg elemects wkink eckacne  tke sictericg rate acd 
Fromote decsihinatiocG A( aidicg tke remoOal oh lup rinactsG B( nomFositioc noctrol 
acd adMusticg tke imFurity leOels(
xg( hor sictericg atmosFkereV
Fure kydrogecG ammociaG rehormed kydronarpoc 
gasesG icert gasesG OanuumG citrogec pased miJtures  witkout narpurizicg additiocG 
citrogec pased miJtures witk narpurizicg additioc
Burhane tecsioc
Burhane tecsioc
Cisnous hlow
Bolutioc FreniFitatioc
Ci@uid Fkase
Rkeminal Fotectial
Rkeminal Fotectial
Rkeminal Fotectial
)ihhusioc S surhane dihhusioc
>raic poucdary dihhusiocG 
Oolume dihhusiocG
Oisnous hlowG Flastin hlow
Bold state
CaFour Fressure gradiect 
petweec nocOeJ acd nocnaOe 
regions
Evaporation%condensation Vapour phase
Driving force Material transport mechanism Type of transport

73. R. Ganesh Narayanan, IITG
Selectedapplicationofpowdermetallurgy
Rg&eo.n.ytemirhant e
o.n.ytemirhantesNGaePIeRg&en.yhaecNFePaecrNttimiaGe iFh.em.ynehIoate
PNtaGe.FehkaineNooricNhi.FterifaemirhnNhi.Fdemr. ec .Fhn.rdeGithniPyhi.Fdeo.n.tihI.e
6irhnNhi.FeitehkaetaoNnNhi.Feon.catteiF+.r+iF,ehkae nas.+Nre.me,[email protected]
NF.hkane,[email protected]. ec.Fhn.reiF+.r+atena,yrN hi.Fe.memryiGmr. eiFeNetIthase ihke
c.Fhn.rraGeonattynaeGn.o.e/ithniPyhi.FeiF+.r+ateon. +iGiF,eNeyFim.nsemr. e.+aneNe iGae
area.
Rn.Gychi.Fe.meo.n.ytesahNremirhant 
)IoicNremirhanetkNoatehkNhecNFePaeon.GycaGemn.sehka e
o. GaneiFcryGaeGitctdecyotdePytkiF,tdetkaahtdehyPat .e)kaesNb.neNG+NFhN,ate.meo.n.yte
mirhanteiFcryGaeki,kehasoanNhynaenatithNFcade,..Ges ackNFicNrethnaF,hkdec.nn.ti.Fder.F,e
tan+icaerima.
&NGaePIe>nN+ihIetiFhaniF, 
%1n.F(aemirhanteNnaeon.GycaGePIehkitesahk.G.e)kite
tiFhaniF,deNteGitcyttaGeaNnriandeiF+.r+ateo.yniF,e. me,nNGaGeo. GanteiFeh.eNes.yrGeoni.ne
h.etiFhaniF,e.oanNhi.F.e)kaFetiFhaniF,eiteoanm.nsaG eNFGesahNrryn,icNreP.FGiF,eite
Nckia+aGePIeGimmyti.F.
%
1n.F(aemirhant
NnaesNGaePIe,nN+ihIetiFhaniF,eytiF,eaihkaneNh.si(aG etokanicNrePn.F(ae
powderorfromsphericalCupowdercoatedwithSn la Ian.e)kaeo. GanteNnaetiFhanaGe
iFe,nNokihae.nethNiFrattethaares.yrGteNhehasoanNhyn ateFaNnehkaet.riGyt hasoanNhynae.me
hkaePn.F(aec.so.tihi.F.eR.n.tihiate.mehkaenNF,aeA3e h.eB3e4ecNFePaem.nsaG.

74. R. Ganesh Narayanan, IITG
%R.n.yteFicfaremirhant
NnaesNGaeiFehkaetNsaemNtki.F.e
0.rr. decIriFGnicNrethNiFrattethaare
filters
 ihkehkiFe NrrehkicfFattecNFePaemNPnicNhaGePIec.rGe auhnyti.Fe.mhkaeorNthici(aGe
siuhyna.e)kataeon.GychteNnaeN+NirNPraeiFec.nn.ti.Fe natithNFheNrr.IterifaethNiFrattethaarde
)ide;ideNFGeFicfarePNtaeNrr.It.e/atinaGeo.n.tihIeit e.PhNiFaGePIeytiF,etoacimiceoNnhicrate
ti(aeNFGetkNoa.ep.soNchi.FeNFGetiFhaniF,eiteoanm.ns aGeyFGanec.Fhn.rraGeNhs.tokanaeh.e
.PhNiFe,..Ge,naaFec.soNcheoNnh.
&NGaePIeo. Ganen.rriF, 
o.n.ytethniote.me;ide)idepydePn.F(aeNFGe)ieNrr.IteN naeonaoNnaGe
bypowderrolling.Stripshavingthicknessfrom0.2 Beh.e?esseNFG raF,hke.meta+anNre
sahantecNFePaetyccattmyrrIesNGaePIehkitehackFi@ya.
&NGaePIeGiaec.soNchi.FeletiFhaniF, 
o.n.ytemirhaneoNnhtecNFeNrt.ePaesNGaePIeGiae
c.soNchi.FdePyhe ihke.FrIer. ec.soNchi.Feonattynat. e<FcaeNckia+iF,ehkae,naaFe
c.soNchdehkaeoNnhteNnaekaNhaGeh.ehkaeGatinaGehasoan NhynaeyFGaneon.hachi+aeNhs.tokanaeh.e
on.s.haeP.FGiF,ePah aaFeNh.st.eR.n.yteoNnhtemn.sePn .F(adeFicfardthNiFrattethaarde
hihNFiyseo. GantecNFePaeon.GycaGePIehkitesahk.G.
&NGaePIeo. GanetonNIiF, 
tonNIiF,e.mesahNreo. Gante.FeNetyPthnNhaeyFGanec.Fh n.rraGe
c.FGihi.FtecNFePaeytaGeh.eon.Gycaeo.n.ytesNhaniNr.e 5heiteNrt.eo.ttiPraeh.ec.%tonNIehkae
sNhaniNreNr.F,e ihkeNetac.FGesNhaniNreNFGenas.+iF,e hkaerNhhaneh..PhNiFehkaeo.n.yteoNnh.

75. R. Ganesh Narayanan, IITG
SecondaryoperationsonP/Mpart
 e
&NckiFiF,e
T5Fe,aFanNrdesNckiFiF,eiteF.heFacattNnIe
m.neo.n.yteoNnht.e1yheihecNFePaeG.Faeh.eon.Gycaetoa cimicetkNoaeNFGeti(aeiFe kickecNtaeNe
+anIetkNnoeh..riF,e ihkeNetri,khenNfaeiteasor.IaG.e )kaesNckiFaGetynmNcaeitehkaFehnaNhaGe
h.enas.+aehkaecyhhiF,emryiGt.e*/&eNFGerNtanecyhhiF, eNnaeNrt.eoanm.nsaGeh.e.PhNiFe
toacimicetkNoaeNFGeti(a.
E.iFiF,e
TE.iFiF,.meo.n.yteoNnhtecNFePaeG.Fae ihke.FaeNF.hka ne.ne ihket.riGeoNnhsNiFrIe
iFehkaecNtae.methNiFrattethaareo.n.ytec.so.FaFht.e) IG,LASERorelectronbeam
 arGiF,eNnaenac.ssaFGaGem.netNhitmNch.nIeb.iFiF,e.m porousparts.Solderingand
PnN(iF,eNnaeF.heytaG.e*o.uIenatiFteNnaeNrt.eytaGem. neP.FGiF,e.meo.n.yteoNnht.
5Ftanhes.yrGiF,detiFhaneP.FGiF,deonattemihhiF,eNnae .hkanetac.FGNnIe.oanNhi.Ft.
'ooricNhi.Fte.meo.n.yteoNnht 
o.n.ytesahNrricemirhant
To.n.ytemirhantenas.+aet.riGe
[email protected],Nt.r iFadenamni,anNFhtdeo.rIsanesarhteNFGe
mn.seNine.ne.hkane,Ntat.e)kaeiso.nhNFheckNnNchanith icte.memirhan sNhaniNrteNnadeNGa@yNhae
sackNFicNrethnaF,hkdenahaFhi.Fe.met.riGeoNnhicratey oeh.eNetoacimiaGeti(ademryiGe
[email protected] ack.
)IoicNreo.naeti(ateNnae3.9de3.Bde8de9deBde83de93deA 3deK3eNFGe833 sicn.Ft.e)kaes.the iGarIe
ytaGesahNrricemirhanesNhaniNrteNnaeo.n.ytec.ooan%hi FePn.F(aeNFGeo.n.ytethNiFrattethaar.e
6.nemirhaniF,eki,krIec.nn.ti+aemryiGtdemirhantesNGa em.nses.FardeiFc.Farde)iecNFePaeytaG.
)kaIeNnaeNrt.eytaGeiFemr. ec.Fhn.reGa+icatdeGithniP yhi.FeNooricNhi.Fteahc.