Aliarea mecanică este o tehnică metalurgică de prelucrare a pulberilor utilizată pentru a crea metale aliate din pulberi elementare și prealiaje. Acest proces în două părți este realizat prin zdrobirea materialelor de bază într-o moară cu bile, urmată de sudare la rece. Procesul de aliere mecanică poate produce metale superaliaje de proiectare care moștenesc proprietăți fizice dezirabile ale diferitelor pulberi elementare utilizate în crearea lor. Datorită acestei abilități, procesul a fost folosit pentru a crea metale superaliaje utilizate în construcția de nave spațiale și echipamente de satelit.
Prima etapă a procesului se numește fracturare. Aceasta implică în esență zdrobirea metalelor sau elementelor prealiate într-o formă de pulbere fină. Prin zdrobirea materialelor de bază într-o astfel de pulbere, se formează legături moleculare mai bune în procesul de sudare la rece care urmează. Pentru a îndeplini sarcina de fracturare, se folosește un tip special de polizor industrial.
Moara cu bile este o râșniță rotativă în formă de butoi care funcționează în același mod ca un pahar de rocă. În aliajele mecanice, metalele sudate la rece sunt plasate în butoi împreună cu mediile de măcinare. În timp ce mediile de măcinare pot varia, opțiunile comune includ pietricele de silex și bile din ceramică sau din oțel inoxidabil. Când moara cu bile este activată, cilindrul începe să se rotească și trântește combinația de metal și mediu de măcinat în interior. Pe măsură ce suportul se încadrează în cascadă și cade, acesta zdrobește metalul în pulbere pentru a-l pregăti pentru următoarea etapă a procesului.
A doua parte a procesului de aliere mecanică este sudarea la rece. Aceasta implică plasarea pulberilor componente prealiaj împreună sub presiunea extremă a vidului. Pulberile metalice sunt apoi încălzite la temperaturi ridicate la care are loc un proces numit sinterizare și se pot forma legături moleculare. Aceste temperaturi ridicate, combinate cu presiunea vidului, în mod esențial fuzionează sau sudează pulberea metalică împreună fără a fi nevoie să o topească.
Sudarea la rece este numită așa deoarece, spre deosebire de sudarea tradițională, metalele nu ajung niciodată într-un stadiu de topire. În loc să topească metalele pentru a realiza fuziunea, metalul sudat la rece este încălzit la mai puțin de un grad de temperatura sa de topire folosind presiunea izostatică fierbinte (HIP). Această temperatură se numește punctul de recristalizare. Utilizarea HIP în procesul de aliere mecanică ajută la crearea unei mărimi uniforme a granulelor în întregul aliaj. De asemenea, produce metale rezistente la căldură și super aliaje. Utilizarea HIP asigură că orice stres molecular din procesul de sudare la rece este anulat.