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420不锈钢具有较高的硬度、强度和耐磨性,广泛应用于刀具、涡轮叶片及外科医疗器械等领域,但加工性能差是制约其应用的难点。金属注射成形（MIM）可以快速制造具有复杂几何形状的420不锈钢零件,减少加工过程。但420不锈钢采用常规固相烧结密度并不高,针对此问题,本文通过添加石墨或预合金420Nb的形式,制备了MIM420、420+0.3C和420Nb样品。对比C、Nb对420不锈钢致密度、晶粒度以及孔隙状态和晶界生长的关系,系统地研究了C、Nb对420不锈钢致密化和孔隙-晶界分离行为的影响,并对“烧结拐点”进行了初步研究。同时,通过注射成形与造孔剂结合的方法制备了含不同孔隙度的多孔420不锈钢,测试了多孔420不锈钢的密度及力学性能,研究了孔隙对多孔420不锈钢组织和力学性能的影响。研究表明,加C在1330°C和1350°C都能还原粉末表面氧化物,促进烧结颈的形成和长大,加速致密化过程。但在烧结中后期C会加速Fe原子扩散,导致孔隙与晶界发生分离,使晶界孔隙变为晶内孔隙,从而抑制晶界扩散来降低致密化速率。在1370°C烧结时会产生液相,使材料迅速致密化,420+0.3C在1370°C烧结4h密度达到98.32%。同时,C会加快晶界移动速度,促进晶粒长大,1370°C烧结4h达到367μm。420Nb中的Nb会消耗一部分C结合生成Nb C,在低温和烧结前期阻碍烧结致密化。Nb C颗粒在基体中阻碍晶界运动,延缓孔隙-晶界分离行为,在烧结后期和高温下反而能促进烧结,1370°C烧结4h密度达到97.24%。同时Nb C本身可抑制材料中晶粒长大,1370°C烧结4h后晶粒尺寸仅为60μm。不同孔隙度下,单位体积内的晶界面积（SV）与孔隙面积(SVP)呈良好的线性关系,表明孔隙与晶界的相互作用与孔隙率无关,只与化学成分和温度有关。通过理论计算,当晶粒尺寸与孔径比为28时,孔隙和晶界的接触几率仅为10%,此时烧结速率缓慢,而晶粒生长明显,表明烧结已经到达“烧结拐点”,这与实验结果基本符合。采用MIM制备的多孔420不锈钢相对密度为62%～92%,且密度随PMMA含量增加而降低。PMMA受热分解后逸出坯体,从而形成开孔,开孔率为5%～36%,随PMMA含量增加而增加。420多孔不锈钢的拉伸强度为77MPa～491MPa,屈服强度为34MPa～407MPa,随PMMA含量增加而降低。这是因为孔隙的存在减少了材料承受外来载荷的受力面积,且在孔隙尖端容易应力集中,导致承受载荷时,孔隙位置更容易萌生裂纹而发生断裂。研究表明,多孔420不锈钢断裂方式为脆性断裂,且含50%PMMA的多孔420不锈钢在1200°C烧结1h比含10%的PMMA的样品的拉伸强度低51.41%,屈服强度低51.71%。