Metalurgia proszkowa wykorzystuje szybkie krzepnięcie, aby wyeliminować segregację i ostatecznie stworzyć stal z drobnym rozkładem węglików dla osiągnięcia lepszej wytrzymałości i umożliwić produkcję stali, która nie byłaby możliwa przy konwencjonalnej obróbce. Technologia ta wykorzystuje „atomizację gazową”, w której ciekłą stal przepuszcza się przez strumień gazu lub cieczy powodując natychmiastowe krzepnięcie stali w drobny proszek. Metalurgia proszkowa została po raz pierwszy wykorzystana komercyjnie do stali narzędziowych przez Crucible Industries. Ich wczesne opracowania stali proszkowych zawierających wanad miały duży wpływ na przemysł stali narzędziowych. Obecnie stale proszkowe produkowane są przez wiele firm, między innymi przez japońskie firmy Hitachi Metals czy Takefu Special Steel.
Stal proszkowa ma szereg zalet, takich jak lepsza homogeniczność, możliwość uzyskania bardziej skomplikowanych kształtów oraz lepsza kontrola nad składem chemicznym. Jest często stosowana w przemyśle narzędziowym, motoryzacyjnym oraz lotniczym, gdzie wymagane są materiały o wysokiej wytrzymałości i dokładności wymiarowej. W porównaniu do konwencjonalnej stali przetapianej, stal na ostrza wytwarzana metodą metalurgii proszków nie wykazuje segregacji i ma jednolitą drobną strukturę, co wyjątkowo poprawia kowalność i skutkuje doskonałą obrabialnością.
Proces powstawania stali proszkowych.
1. W pierwszym etapie surowce takie jak żelazo, węgiel oraz inne dodatki stopowe są mieszane w odpowiednich proporcjach.
2. Po stopieniu ciekły metal jest poddawany atomizacji poprzez rozpylenie w strumieniu gazu (np. azotu) lub cieczy. W ten sposób metal jest szybko schładzany tworząc drobne cząsteczki proszku.
3. Powstały proszek poddawany jest prasowaniu izostatycznemu na gorąco (HIP) z jednoczesnym podgrzanie go do wysokiej temperatury (w przybliżeniu temperatury kucia) w celu zagęszcznia. Proces ten jest w swej istocie podobny do skuwania stali damasceńskiej.
4. Następnie stal jest poddawana dalszej obróbce cieplnej, aby poprawić jej właściwości mechaniczne, takie jak twardość i odporność na zużycie.
Powstały w ten sposób materiał, najczęściej w postaci sztab, jest kuty czy walcowany tak samo jak przetwarza się każdą inną stal.
