Spiekana stal to rodzaj metalu, który został poddany procesowi spiekania, w którym sproszkowany metal jest podgrzewany poniżej temperatury topnienia, aż cząstki utworzą wiązanie molekularne. Metale takie jak żelazo, miedź i aluminium są powszechnie przetwarzane na stal spiekaną. Stale spiekane zwykle posiadają odporność na wysoką temperaturę i powolne odkształcanie.
Produkcja stali spiekanej składa się z trzech głównych etapów: proszkowanie, formowanie i zagęszczanie. Pierwszym krokiem jest przekształcenie rudy stali w proszek. Mielenie, atomizacja, reakcja chemiczna i rozpad odśrodkowy to cztery sposoby wytwarzania proszku metalowego.
Proszek jest przenoszony do prasy formierskiej. Za pomocą tej metody można wytwarzać produkty metalowe o skomplikowanych kształtach i detalach, ponieważ cząstki lepiej dopasowują się do formy. Forma jest następnie poddawana działaniu ciśnienia i zagęszczana. Ciepło jest dodawane w celu stopienia cząstek. W niektórych przypadkach spiekany metal może być ponownie prasowany w celu zmniejszenia porowatości.
Stal spiekana, mimo że łatwa do kształtowania, może być trudna w obróbce. Nierówne cząstki tworzą powierzchnię ścierną, która przyspiesza zużycie narzędzi skrawających. Aby zwiększyć skrawalność, dodatki takie jak fosfor, siarka i tellur są mieszane z metalem podstawowym, aby uzyskać gładszą powierzchnię.
W przeciwieństwie do tradycyjnej metalurgii, w której stal topi się do mniej lub bardziej płynnego stanu przed ukształtowaniem, spiekana stal jest kuta w postaci sproszkowanej. Brak konieczności topienia pozwala wyeliminować kilka faz z konwencjonalnego procesu. Skraca to czas produkcji, co może mieć kluczowe znaczenie dla produkcji wielkoseryjnej.
Do spiekania stali potrzebna jest stosunkowo niska temperatura. W rezultacie wolfram i inne metale o wysokich temperaturach topnienia są często przekształcane w stal spiekaną. Metale, które nie ulegają łatwo stopieniu w wyniku topienia, można łączyć przez spiekanie. Przy użyciu tej metody wytwarzany jest węglik tytanu, twardy metal używany do obróbki końcówek i zewnętrznych elementów statku kosmicznego.
Powstałe podczas spiekania szczeliny między cząsteczkami zwiększają porowatość stali. Atrybut ten pozwala na produkcję filtrów ze spieku ze stali nierdzewnej, które mogą służyć do filtrowania powietrza i chemikaliów. Co więcej, ponieważ spiekana stal nierdzewna może wytrzymać ogromne ciepło, jest często stosowana w środowiskach w ekstremalnych warunkach.
W motocyklach stal spiekana miedzi jest regularnie używana jako element klocków hamulcowych. Zapewnia stosunkowo większą siłę hamowania i odporność na ciepło w porównaniu z organicznymi klockami hamulcowymi. Zdolność do zachowania trwałości po wielokrotnym łamaniu sprawiła, że stał się popularny wśród entuzjastów motocykli. Łożyska kulkowe wykonane ze spieków stalowych są często spotykane w maszynach przemysłowych. Przestrzenie wewnątrz łożysk zatrzymują płyn, co pomaga w ich odpowiednim smarowaniu.