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金属粉体的选择
金属注射成形产品的成形性和性能等与原料粉体的选择有着密切的联系。原料粉体的粒径大小及分布、颗粒的形状以及粉体的比表面积等，都影响着注射成形的各个环节和产品的最终性能。如粉体的粒径大小和形状会对喂料的流动性能有很大影响，从而会影响注射充模过程。在烧结时，粉体颗粒的粒径越小，烧结时的驱动力就越大，烧结致密化过程也越快，产品致密化程度也会提高，粉体粒径的大小同时也会影响烧结体的晶粒尺寸。
目前应用于金属注射成形的金属粉体主要包括不锈钢、铁基合金、钨基合金以及硬质合金等。理论上任何能够制成金属粉体的材料都可用于金属注射成形，镁和铝除外，因为镁和铝的金属粉体极易被氧化，形成氧化膜阻碍粉体颗粒间的相互融合。
羰基铁粉是金属注射成形最常用的材料之一。它的流行是由于其优越的机械性能，易于热处理，和有竞争力的价格。然而，羰基铁粉的一个主要缺点是在烧结的最后阶段出现异常的晶粒生长，导致烧结组分的密度只能达到理论值的96%，即使在真空炉和1300℃的高温烧结下也是如此。
为了提高MIM烧结构件的力学性能，经常在羰基铁粉中加入Ni和Mo作为合金元素。镍溶解到铁基体中可以有效地控制羰基铁的异常晶粒生长，有利于提高零件的密度，而Mo元素则可以增加钢的强度及淬透性。其中Fe-Ni-Mo-C合金是一种低合金钢，该材料具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和热稳定性以及较好的抗腐蚀性能等，注射成形制备这类低合金钢具有精度高、性能优良等优势。
MIM粉体粒径在0.5~20μm左右，通常粉体颗粒越小，比表面积就越大，有利于金属颗粒与粘结剂的充分接触，对后续的成形和烧结越有利。一般对MIM用金属粉体的要求主要有：
(1)粉体有较大的松装密度，MIM适用于制备尺寸小且形状复杂的零件，因此在粉体流动性得到保证的前提下，要求粉体的松装密度要越高越好；(2)粉体要细小，细粉在MIM烧结过程中速度较快，缺陷少，产品致密度高；(3)粉体形貌选择球形或者近球形，球形粉之间的摩擦力小，流动性好，成形容易，产品尺寸精度较高；(4)粒度分布较宽或较窄，粒度分布斜率SW处于2~8之间。
MIM所用的金属粉体原料的制备方法主要是羰基法和雾化法，其中雾化法又包括水雾化和气雾化两种。羰基法所得粉体颗粒非常细，且纯度高，尤其适用于MIM，但是羰基法制粉一般只适用于铁粉和镍粉等，材料适用性不广；水雾化法所得粉体颗粒细小，形状不一，对MIM维形有很好的作用，且其效率高，适于大规模生产，但制粉时在高温下水易与金属粉发生反应形成氧化膜，阻碍烧结时金属粉融合和产品致密化；气雾化法通常可用于制造形状规则的球形粉，粉体不易被氧化，但所得超细粉少，所需粘结剂少，保形性差。有的研究者通过水气联合雾化的方法来改善粉体的球形度以及降低粉体氧含量和杂质含量。
粘结剂的选择与脱脂
喂料中的粘结剂应具备两个功能，其一是为喂料提供一定的流动性。能提供良好流动性的粘结剂，在注射成形过程中可以顺利充填模具型腔；其二是能够为注射坯体和脱脂坯体提供一定的强度，以维持其形状不变形。
金属注射成形喂料（图源：悦安新材）
脱脂即脱除注射生坯存在的大量粘结剂，当粘结剂被脱除之后，会在脱脂坯体中留下大量孔隙，因此，粘结剂中需要有能够维持脱脂坯形状的组分，以确保其不变形和塌陷，为后续的烧结过程做准备。
MIM常用的粘结剂体系主要是热塑性体系，其中以石蜡基与聚甲醛基为主，蜡基粘结剂通常采用溶剂脱脂综合热脱脂以完成脱脂过程；聚甲醛基粘结剂主要是利用聚甲醛对酸性气氛的敏感性，使其在较低的温度下就能促进聚甲醛催化分解成甲醛气体从坯体中逸出，从而实现快速脱脂。
烧结缺陷和尺寸控制
金属注射成形制备工艺中产生的缺陷有很多是在混料过程以及注射成形时产生的，这些缺陷一般存在于坯体内部，所以很难被发现。因此，金属注射成形技术需要对初始的工艺设计过程合理设计并严格要求，以避免缺陷的产生。例如混炼时，应尽量保证喂料中金属粉体与粘结剂混合的均匀性和一致性；注射成形时，应合理设计和组合注射参数，尽量减少飞边、裂纹、熔接痕、鼓泡以及黑线等缺陷的产生。
到目前为止，对注射成形的工艺设计基本上还是以经验为主，随着计算机技术和智能化的不断发展，计算机数值模拟技术也开始运用于金属注射成形的生产过程中，为注射参数的设定提供理论基础和依据。金属注射成形产品尺寸精度的控制涉及到注射成形的各个环节，如喂料的流动性和温度稳定性，注射成形的完整性和一致性以及烧结过程中烧结工艺的制定和孔隙的收缩等。
资料来源：
廖燕霞：注射成形制备铁基小模数齿轮的微结构与性能研究，中南大学2023
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