Η απόδοση και το εύρος εφαρμογής των εξαρτημάτων μεταλλουργίας σκόνης καθορίζονται θεμελιωδώς από το σύστημα υλικών τους. Μέσω της μακροπρόθεσμης-βιομηχανικής πρακτικής, έχουν προκύψει μεγάλες κατηγορίες υλικών, που αντιπροσωπεύονται από σίδηρο-με βάση, χαλκό-με βάση, ανοξείδωτο χάλυβα-με βάση το νικέλιο-και καρβίδιο με τσιμέντο. Κάθε υλικό έχει τα δικά του πλεονεκτήματα στο σχεδιασμό σύνθεσης, τη μικροδομή και τις λειτουργικές του ιδιότητες, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις αντοχής, αντοχής στη φθορά, αντοχής στη διάβρωση και ειδικών φυσικών ιδιοτήτων σε διαφορετικές συνθήκες εργασίας.
Τα υλικά μεταλλουργίας σκόνης με βάση τον σίδηρο{0}}είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα. Συνήθως χρησιμοποιούν σκόνη καθαρού σιδήρου ή σκόνη προ{2}}κράματος χάλυβα ως μήτρα, συμπληρωμένη με στοιχεία όπως γραφίτης, χαλκός, νικέλιο και μολυβδαίνιο για την προσαρμογή των ιδιοτήτων. Μέσω της συμπίεσης και της πυροσυσσωμάτωσης, μπορούν να επιτευχθούν καλή αντοχή και σκληρότητα και μπορούν να επιτευχθούν λειτουργίες αυτο-λίπανσης ή απόσβεσης κραδασμών μέσω του σχεδιασμού της δομής των πόρων. Τα υλικά με βάση το σίδηρο-έχουν μέτριο κόστος και ώριμη τεχνολογία και χρησιμοποιούνται ευρέως σε γρανάζια κινητήρων αυτοκινήτων, πλήμνες συγχρονιστή κιβωτίου ταχυτήτων, ρότορες αντλίας λαδιού και διάφορα μηχανικά εξαρτήματα μετάδοσης, παρουσιάζοντας εξαιρετική αποτελεσματικότητα κόστους- σε μεσαία φορτία και κανονικά περιβάλλοντα.
Τα υλικά μεταλλουργίας σκόνης με βάση τον χαλκό-, που βασίζονται σε σκόνες κραμάτων όπως ο μπρούντζος και ο ορείχαλκος, χαρακτηρίζονται από εξαιρετική θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικούς συνδετήρες, ρουλεμάν ολίσθησης, σφραγίδες και εξαρτήματα εναλλάκτη θερμότητας, ιδιαίτερα κατάλληλα για εφαρμογές που απαιτούν καλή απαγωγή θερμότητας και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Τα εξαρτήματα με βάση-χάλκινο μπορούν να διατηρήσουν χαμηλό συντελεστή τριβής υπό συνθήκες-ελεύθερου ή χαμηλού{5}λαδιού, αλλά η αντοχή τους και η αντίσταση σε υψηλές-θερμοκρασίες είναι γενικά χαμηλότερες από τα υλικά με βάση-σίδηρο και από ανοξείδωτο χάλυβα-. Επομένως, απαιτείται προσοχή κατά την επιλογή τους για περιβάλλοντα υψηλού-φορτίου ή υψηλής{10}}θερμοκρασίας.
Τα υλικά μεταλλουργίας σκόνης με βάση-ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιούν στοιχεία όπως το χρώμιο και το νικέλιο για να σχηματίσουν ένα φιλμ παθητικοποίησης, το οποίο εμφανίζει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και στην οξείδωση, ενώ διατηρεί ένα ορισμένο επίπεδο αντοχής και σκληρότητας. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται συνήθως σε μηχανήματα τροφίμων, χημικό εξοπλισμό, ιατρικές συσκευές και εξαρτήματα για θαλάσσιο περιβάλλον. Με τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης και της αναλογίας του κράματος, η πυκνότητα και οι μηχανικές ιδιότητες μπορούν να βελτιωθούν διατηρώντας παράλληλα την αντίσταση στη διάβρωση, ικανοποιώντας τις αυστηρές απαιτήσεις για υγιεινή, ανθεκτικότητα και συμβατότητα με πολύπλοκα μέσα.
Τα υλικά μεταλλουργίας πούδρας με βάση το νικέλιο-διακρίνονται σε υψηλές-αντοχές σε θερμοκρασία, αντίσταση στην οξείδωση και αντοχή σε ερπυσμό, καθιστώντας τα κατάλληλα για βασικά εξαρτήματα σε αερο-κινητήρες, αεριοστρόβιλους και εξοπλισμό θερμικής επεξεργασίας υψηλής{{3} θερμοκρασίας. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούν συνήθως νικέλιο ως μήτρα, με πρόσθετο χρώμιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο και άλλα στοιχεία που σχηματίζουν ενισχυτικές φάσεις, διατηρώντας τη δομική σταθερότητα και-μακράς διάρκειας απόδοση σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Παρά το υψηλότερο κόστος πρώτης ύλης και το στενότερο παράθυρο διεργασίας πυροσυσσωμάτωσης, προσφέρουν αναντικατάστατα πλεονεκτήματα κάτω από ακραίες υψηλές θερμοκρασίες και πολύπλοκες συνθήκες καταπόνησης.
Τα σκληρά κράματα, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούν κεραμικές φάσεις υψηλής{0}σκληρότητας, όπως καρβίδιο βολφραμίου ως μήτρα, σε συνδυασμό με φάσεις μεταλλικού συνδετικού, όπως το κοβάλτιο. Διαθέτουν εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή σε θλίψη και χρησιμοποιούνται συνήθως σε εργαλεία κοπής, εργαλεία διάτρησης και ανθεκτικές στη φθορά επενδύσεις. Αν και η σκληρότητά τους είναι περιορισμένη, ελέγχοντας το μέγεθος των σωματιδίων σκόνης και βελτιστοποιώντας τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης, η αντίστασή τους σε κρούση μπορεί να βελτιωθεί διατηρώντας την ευκρίνεια, προσαρμόζοντας τις αυστηρές απαιτήσεις διαφόρων αντικειμένων επεξεργασίας.
Εκτός από τα προαναφερθέντα κύρια συστήματα, τα υλικά μεταλλουργίας σκόνης με βάση-αλουμίνιο, τιτάνιο-και ειδικά λειτουργικά υλικά διευρύνουν συνεχώς τις περιοχές εφαρμογής τους. Τα υλικά με βάση{3}}αλουμίνιο είναι ελαφριά και έχουν καλή θερμική αγωγιμότητα, καθιστώντας τα κατάλληλα για ελαφριά εξαρτήματα στις μεταφορές και τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Τα υλικά με βάση το τιτάνιο-συνδυάζουν υψηλή ειδική αντοχή με καλή βιοσυμβατότητα, υποσχόμενοι στην αεροδιαστημική και τα ιατρικά εμφυτεύματα. Τα υλικά μαγνητικής μεταλλουργίας σκόνης μπορούν να ικανοποιήσουν τις ειδικές απαιτήσεις μαγνητικής απόδοσης κινητήρων, αισθητήρων και άλλων εφαρμογών.
Συνολικά, τα κύρια συστήματα υλικών για εξαρτήματα μεταλλουργίας σκόνης καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα, από συνηθισμένα δομικά μέρη έως ειδικά εξαρτήματα υψηλής απόδοσης-. Η επιλογή τους θα πρέπει να λαμβάνει πλήρως υπόψη παράγοντες όπως το περιβάλλον εξυπηρέτησης, οι μηχανικές απαιτήσεις, η αντοχή στη διάβρωση και η οικονομική απόδοση. Με τις προόδους στις τεχνολογίες παρασκευής σκόνης και σχηματισμού/συσσωμάτωσης, ο σχεδιασμός των υλικών θα γίνει πιο εκλεπτυσμένος και λειτουργικός, παρέχοντας πιο αξιόπιστες λύσεις για υψηλές{3}}κατασκευές και αναδυόμενες βιομηχανίες.