烧结是在高温加热的情况下，结合粉末提高成型强度的过程。对粉末注射成型来说，这是一个非常必要的阶段。高温烧结过程中，间隙填满粉末，零件大小减少。MIM的烧结与陶瓷烧结相似。陶瓷在烧结前形体脆，但烧结后强度有了很大的提高。此外，还可以提高成型毛坯的硬度和延展性、导电性、渗透磁性、耐磨性和耐蚀性等其他机械特性。这些性能的好坏与结果密切相关。为了控制这种性能的变化，在烧结时掌握微观组织的变化是很重要的。

烧结前，成型坯有两种初始状态。在一种情况下，脱脂工艺会在成型的毛坯上留下粘合剂，使成型的毛坯在烧结之前保持原来的形状。在另一种情况下，胶水可以用脱纸和事前烧结全部去除，然后直接烧结成型。第一种情况下，粘合剂可能会留在零件上，粉末注射成型一般只有60%的密度。也就是说，40%的体积是洞。第二种情况下，成型可以事先烧结，烧结前的房间密度可以达到70%以上，烧结结束后，最终密度通常接近理论密度的95%至100%。

粉末通过原子的运动一起烧结，原子的运动可以降低未烧结粉末的高表面。因为单位体积的表面取决于粉末直径的倒数，所以粉末越细，烧结速度就越快。但是，并不是所有的表面都可以作为决议的原动力。因为在各粉末接触处形成了具有晶界能量的晶界。实践证明，这些晶界是原子活动性高的缺陷领域，因此对原子的运动非常重要。如果粒子移动到烧结颈，就能减少总表面积，降低表面能量。所有这些引起烧结颈生成的活动主要取决于多种传输机制，包括扩散过程。扩散是热激活过程，即原子运动所需的最低能量。原子运动取决于获得等于或大于激活能量的原子数量。温度越高，烧结速度越快。这是因为温度上升会增加激活原子的数量。

烧结本质上是收缩。也就是说，从成型毛坯中去除孔的缝隙。气功可以想象为大量空缺的集合物，因此可以考察空缺的运动，说明致密化过程。在去除孔缝的过程中，物质沿粒子表面流动(表面扩散)有多种运动扩散方法。通过空位空间(蒸发-冷凝)；沿着晶界流动(沿结晶度扩散)；通过粒子内部扩散(粘性流动或身体扩散)。此外，空白空间可以在洞隙之间移动，小孔减少后，大孔可以生长。烧结的致密化通常在材料的熔点附近进行，依赖于粒子之间的移动而结合在一起。温度越高，粒子移动越快，烧结成型速度越快。不同的材质使粒子的移动速度不同。没有适用于所有材料的烧结温度。因为不同材料的熔点不同，所以烧结温度也不同。例如，钢铁材料的烧结温度通常在1250左右，铝在1600左右，铜在1045左右。为了提高烧结速度，部分粉末成型产品在烧结后期用特定气压的气体充电，提高零件密度，但此操作仅适用于具有高性能要求的产品。

MIM金属注射成型材料最有用的致密化过程通常是晶界扩散。原子沿着晶界运用两个几乎完整的晶体区域，形成连续的物质流，到达气孔，因为物质被保存下来，所以需要单独去除。品拉生长对快速能源有不利的影响。因为颗粒长大后，能为烧结提供推动力的晶界面积就会减少。

提高致密化程度容易被忽视的因素之一是控制微观组织。政界可以作为清除漏洞“致密化的一部分”的过程中沉没、消失空缺的时期。当晶界移动时，如果空位适当附着在晶界上的状态得到维度响应，则这些空位也可以移动，实现这一点的最佳方法是调节加热速度。不引起致密化的表面扩散通常在低温烧结阶段占据主导地位。这样慢慢加热会消耗烧结驱动力，但次品不能致密化。一种替代方案是快速加热到特定的温度范围，在此温度范围内体内扩散变得活跃。快速加热控制着粒子的生长，同时空隙也在进化减少。因此，通过微观组织控制实现致密化的合理烧结方法是在低温下快速烧结，然后在中温慢慢加热(粒子变大后致密化过程活跃)，最后在高温下短时间保温。

许多烧结过程都产生液体，有助于毛坯的致密化。一般来说，这种液体发生在烧结过程的高温下，可以提高物质的传输速度，提高烧结速度。在烧结过程中，液体对粒子施加毛细管力，这种毛细管力相当于较大的外部压力，预期液体可以溶解一组元素形成。例如，铜铁合金中的铜、硅铝合金中的硅、硬质合金和高钨合金通过液态奥氏体提高烧结速度。

一般来说，液相烧结比固相烧结使股票密度更高，提高了股票性能。例如，钨合金在1500下烧结，可以得到完全致密的合金产品。它的最终显微结构是固体颗粒分散在气体上，这种气体在烧结温度下溶解成液体。该烧结后的坯体强度和韧性较高，固相烧结难以获得该性能。被称为超高体相线液相烧结的相关过程是以预合金粉为原料，在烧结温度下，预合金粉部分熔化时出现的。液体是粒子的一部分融化形成的，每个粒子内部都发生液体。这种液体的生成特别是在烧结钻、铁、铜、银合签名时非常有效，温度控制对获得足够的液体来实现致密化至关重要，但液体不能超过。否则，弯曲和形状控制可能会变得困难。

液体烧结还有一种典型形式叫做瞬间液体烧结。瞬间液相烧结是烧结过程中温度高于一定值时发生液体，但在此温度下保温一段时间后液体消失的烧结形式。通常，液体烧结只有温度下降到一定值，液体才会消失，相比之下，瞬间出现液体烧结液体的时间很短。例如，用中间合金(Fe-77Mn-6.9C)和铁元素粉末的混合粉末进行金属注射成型，在烧结过程中可能会发生瞬间的液体烧结。根据铁锰碳三元相，在成分点40.5 Fe-55 MN-4.5(质量分数)和温度1169处生成液相。在1316烧结时，铁合金完全液化被固相铁粉粒子包围，铁合金中的碳迅速扩散到固相浮铁气体，随后钨的扩散扩散到铁锰二元体系。在这种温度下，钚含量超过50%就成为合金液体，铁锰合金的初始成分中锰占77%。因此，随着锰在液体中的扩散，锰的浓度下降。钚的含量低于50%时，铁锰合金变成固相，钚的扩散从快速的液相扩散变成缓慢的固相扩散。

从微观上看，烧结致密是因为原子移动填补颗粒之间的孔。原子通过多种方法形成烧结木，包括通过晶体的原子扩散和沿着自由表面的原子扩散。烧结木的生长速度、收缩速度和致密化速度取决于这些不同物质传输的累积速度。另外，液相在烧结温度下可以溶解固相，因此物质传输可以形成液相加快。金属注射成型产品烧结过程中，最初是由烧结木的生长开始，烧结木生长时相互碰撞，形成由晶界连接的孔网，烧结继续，孔几何形状变成圆柱形。最后，这些洞进一步缩小到晶界的圆孔。晶界是晶体结构瓦解的地区，这两个晶粒融合在一起。晶界在烧结过程中起着重要作用，因为沿这些缺陷区域原子移动更快。因此，保持较小的晶粒大小(更多的晶界)和附着在晶界上的小孔的数量，可以加快烧结速度。