Mehaaniline legeerimine on metallurgilise pulbri töötlemise tehnika, mida kasutatakse legeeritud metallide valmistamiseks elementaar- ja eelsulamipulbritest. See kaheosaline protsess saavutatakse alusmaterjalide purustamisega kuulveskis, millele järgneb külmkeevitamine. Mehaaniline legeerimisprotsess võib toota disainitud supersulamimetalle, mis pärivad nende valmistamisel kasutatud erinevate elementaarpulbrite soovitud füüsikalised omadused. Tänu sellele võimele on seda protsessi kasutatud kosmoselaevade ja satelliidiseadmete ehitamisel kasutatavate supersulamite valmistamiseks.
Protsessi esimest etappi nimetatakse murdumiseks. See hõlmab sisuliselt eelsulamite metallide või elementide purustamist peeneks pulbriliseks vormiks. Alusmaterjalide selliseks pulbriks purustamisel tekivad järgnevas külmkeevitusprotsessis paremad molekulaarsed sidemed. Purustamise ülesande täitmiseks kasutatakse spetsiaalset tüüpi tööstuslikku veskit.
Kuulveski on pöörlev tünnikujuline veski, mis toimib samamoodi nagu kivitrummel. Mehaanilise legeerimise korral asetatakse külmkeevitatud metallid tünni koos lihvimisvahenditega. Kuigi lihvimismaterjalid võivad erineda, on levinumate valikute hulgas kivikivi ja keraamilised või roostevabast terasest kuulid. Kui kuulveski aktiveeritakse, hakkab tünn pöörlema ja lükkab metalli ja jahvatusaine kombinatsiooni sees. Kui kandja kaskaadib ja langeb, purustab see metalli pulbriks, et valmistada see protsessi järgmiseks etapiks ette.
Mehaanilise legeerimisprotsessi teine osa on külmkeevitus. See hõlmab sulamieelsete komponentide pulbrite kokkupanekut vaakumi äärmise rõhu all. Seejärel kuumutatakse metallipulbrid kõrgele temperatuurile, mille juures toimub protsess, mida nimetatakse paagutamiseks, ja võivad tekkida molekulaarsed sidemed. Need kõrged temperatuurid koos vaakumi rõhuga sulatavad või keevitavad metallipulbri kokku, ilma et oleks vaja seda sulatada.
Külmkeevitus on saanud sellise nime, kuna erinevalt traditsioonilisest keevitusest ei jõua metallid kunagi sulafaasi. Metallide sulatamise asemel sulatamise saavutamiseks kuumutatakse külmkeevitatud metalli kuumisostaatilist rõhku (HIP) kasutades sulamistemperatuurist vähem kui ühe kraadi võrra. Seda temperatuuri nimetatakse rekristalliseerumispunktiks. HIP-i kasutamine mehaanilises legeerimisprotsessis aitab luua kogu sulamis ühtlase tera suuruse. Samuti toodab see kuumakindlaid metalle ja supersulameid. HIP-i kasutamine tagab, et külmkeevitusprotsessist tulenev mis tahes molekulaarne stress kaob.