금속분말을 가압·성형하여 굳히고, 가열하여 소결(燒結)함으로써 목적하는 형태의 금속 제품을 얻는 방법 및 기술. 1954년 미국 금속학회 분말야금 분과위원회는 “분말야금학은 금속분말로부터 우리에게 유용한 금속 제품을 제조하고, 또 이들 금속분말을 생산하는 기술과 학문이다”라고 정의하였다.

따라서 분말야금이란 금속을 분말로 만든 다음에 이 분말에 압력을 가하는 등의 가공공정을 통해 원하는 형태로 만들고 이렇게 만들어진 성형체를 그 금속의 녹는점 이하의 온도에서 가열하여 응고시킴으로써 원하는 형태와 성질의 금속제품을 생산하는 제조야금(製造冶金) 분야의 기술 중 하나이다.

분말야금의 역사는 고대나 중세의 해면철로부터 대형 철제품을 생산한 것이 그 효시이다. 그러나 현대적 의미의 분말야금의 시초는 19세기 초 백금주화(白金錢貨)의 제조이다. 당시로는 비교적 녹는점이 높은 금속이던 백금은 융해주조하기 어려워 분말야금법에 준하여 제조하였다. 그 후 1900년 이용도가 많아진 고융점금속(텅스텐·몰리브덴 등)의 가공방법으로 이용되면서 본격적인 제조야금 기술의 하나로 자리를 굳히게 되었다.

【응용례】 두 경우로 대별할 수 있다.
첫째는 분말야금방법 이외의 다른 제조기술(예를 들면, 주물·단조 등)로서는 이들 금속제품의 제조가 불가능하거나 또는 매우 어려운 경우와,
둘째는 다른 제조방법에 비하여 이 방법이 큰 경제적인 이점을 지니는 경우이다.

분말야금이 유일한 가공방법이 되는 전자의 경우로는 다음과 같은 제품의 생산이 그 예가 된다.
① 고온재료(高溫材料):용융온도가 높은 텅스텐(3,410 ℃), 몰리브덴·탄탈 등이나 내화물·세라믹스 등의 제품은 융해방법을 통한 제조가 어렵다.
② 복합재료(複合材料):상호간에 비고용성(非固溶性)을 보이는 금속들(텅스텐-구리, 철-팔라듐)의 합금이나, 초경합금(탄화텅스텐-코발트), 분산강화재료 등의 가공방법.
③ 다공성 재료:베어링·필터 또는 스펀지상의 재료는 주물로서 얻을 수 없다.
④ 금속과 비금속의 결합재료:전기접점재료, 구리-흑연과 같은 금속-비금속의 복합재료, 또 서멧(cermet),
⑤ 치과용 아말감과 층상조직을 가지는 재료 등이다.

경제적인 이점으로는,
① 주물가공이나 기계가공 도중에 생기게 마련인 칩(쇳가루)으로 버려지는 재료의 손실이 분말야금방법에서는 거의 없다.
② 소형부품의 대량 및 자동 생산이 가능하다는 점 등이다. 따라서 자동차, 농기구, 가전제품 등의 기계부품을 대량생산할 때 경제적으로 큰 이점을 가져다 준다.

유일성과 경제성 이외에도 분말야금기술은 고순도 또는 고품질의 제품을 얻기 위해서 이용되기도 한다. 즉, 융해과정을 거치지 않으므로 고순도 분말을 사용할 경우 고순도 금속제품을 생산할 수 있으며(자석재료) 또는 같은 이유로 결정입의 조대화(粗大化)나 편석(偏析) 등을 피할 수 있어서 우수한 조직을 가진 금속제품(고속도강 등)의 제조가 가능하다.

【제조공정】 분말야금기술에 의한 제조의 기본공정은 생산품의 종류 및 응용 목적 등에 따라 다소 차이는 있다. 그러나 일반적으로 분말의 제조, 그 특성의 검사, 분말의 성형, 성형분체의 소결, 그리고 끝으로 필요한 경우, 소결체의 후처리 가공 등의 4단계로 구분된다.

분말의 제조방법은 덩어리 금속을 기계적 충격으로 분화시키는 기계적 제조방법이나 화학적 방법 또는 물리적 방법 등을, 분말의 종류나 크기 또는 모양에 따라 특성에 맞게 사용할 수 있다. 분말의 성형방법을 대별하여 압축성형과 비압축성형으로 나눌 수 있으며, 압축할 때의 온도에 따라서 냉간압축 또는 열간압축으로 구별된다.

열간압축방법은 압력과 동시에 높은 열을 가해서 소성변형과 물질 이동이 촉진되어 기공(氣孔)이 적은 조밀한 분체를 얻는 것인데, 이중 열간등압성형(HIP)방법은 특수금속(Ti, Be), 초경합금, 고속도강, 초합금 등의 제조에 폭넓게 응용된다. 소결은 일반적으로 저융점금속 성분의 액상이 존재하는 중에 이루어지는 액상소결의 경우와 고상만이 존재하는 중에 이루어지는 고상소결로 구별되는데, 액상소결의 경우 조밀화가 이루어지기가 좀 더 쉽다.

분말야금에 의해서 제조된 소결금속제품도 타공정제품과 같이 도금이나 용정·선삭가공 등의 후처리를 받을 수도 있다.