粉末冶金颗粒倾向于自动粘合或结块，特别是非常细的粉末，即使在室温下经过相当长的时间也能逐渐结块。在高温下，团块更为明显。粉末受热，颗粒之间发生粘合，是我们常说的烧结现象。

粉末烧结后，烧结体强度增加。首先，颗粒之间的连接强度提高，即连接面的原子之间的重力增大。在粉末或粉末压坯内，粒子之间接触面上能达到原子重力范围的原子数量是有限的。但是在高温下，原子振动的振幅会增大，扩散，接触面上有更多的原子进入原子作用力的范围，形成粘合面，随着粘合面的增大，烧结体的强度也会提高。粘合面扩大，形成烧结木，原始粒子界面形成晶粒界面，如果烧结继续下去，晶界可以移动到粒子内部，形成晶粒。

烧结体强度的增加也反映在孔隙体积和孔总数的减少和孔洞形状的变化上，使用球形粒子表示孔形状的变化。由于烧结木生长，粒子之间原来连接的孔逐渐收缩到闭合的孔中，然后逐渐变圆。随着孔的特性和形状的变化，孔的大小和数量也在变化。也就是说，孔的数量减少，平均孔大小增加，小孔比大孔更容易缩小和消失。

粒子粘结面的形成一般不会导致烧结体收缩，因此致密化并不意味着烧结过程的开始，只有烧结体强度提高，这才是发生烧结的明显标志。随着烧结矿的生长，总孔隙体积减少，粒子之间的距离缩短，烧结矿的致密化过程实际上开始了。因此，粉末的等温烧结过程可以根据时间分为三个界限不明显的阶段。

(1)结合阶段——烧结初期，粒子之间的原始接触点或面会转换成晶体结合，通过成核、晶体生长等原子过程形成烧结木。在这个阶段，粒子内的粒子保持不变，粒子形状也几乎不变，整个烧结体不收缩，密度增加也很小，但烧结体的强度和导电性因粒子结合面的增加而明显增加。

(2)烧结生长阶段——原子大量移动到粒子结合面，使烧结木变大，粒子之间的距离变窄，形成连续的孔网。同时，随着晶界的成长，晶界将越过空位移动，被晶界扫平的地方，空穴将大量消失。烧结体收缩、密度和强度增加是现阶段的主要特征。

(3)封闭孔缩小阶段——烧结体密度达到90%时，大部分孔完全分离，封闭孔数大幅增加，孔形状接近球形，继续缩小。在这个阶段，整个烧结体仍然可以缓慢收缩，但主要是小孔的消失和孔数的减少。这个阶段可以持续很长时间，但仍然有少量隔离的小孔，不能清除。等温烧结三阶段的相对长度主要由烧结温度决定。温度低，只能出现一个阶段。在生产条件下，至少要保证第二阶段接近完成。温度越高，出现的第二阶段或第三阶段越早。连续烧结时，第一阶段可以在加热过程中完成。

将烧结过程分为上述三个阶段，不包括粉末表面气体或水分挥发、氧化物还原和解离、去除粒子内应力、金属修复和再结晶、聚晶生长等烧结中可能发生的所有现象。