Адной з апошніх выбітных распрацовак у галіне цеплавой апрацоўкі стала прымяненне індукцыйнага нагрэву да лакалізаванага павярхоўнага зацвярдзення. Дасягненні, звязаныя з ужываннем высокачашчыннага току, былі нечым фенаменальнымі. Пачынаючы параўнальна кароткі час таму як запатрабаваны метад загартоўкі апорных паверхняў на каленчатых валах (некалькі мільёнаў з іх выкарыстоўваюцца і ўсталёўваюць рэкорды за ўвесь час службы), сёння знаходзіць гэты вельмі селектыўны метад загартоўкі паверхняў, які стварае загартаваныя ўчасткі на множнасці часткі. Тым не менш, нягледзячы на сучасную шырыню прымянення, індукцыйнае загартоўка ўсё яшчэ знаходзіцца ў пачатковай стадыі. Верагоднае выкарыстанне яго для тэрмічнай апрацоўкі і загартоўкі металаў, нагрэву для кавання або пайкі або пайкі падобных і рознападобных металаў непрадказальныя.
індукцыйная загартоўка прыводзіць да вытворчасці лакальна загартаваных сталёвых прадметаў з жаданай ступенню глыбіні і цвёрдасці, істотнай металургічнай структурай стрыжня, дэмаркацыйнай зоны і загартаванага корпуса, з практычнай адсутнасцю скажэнняў і без адукацыі акалінай. Гэта дазваляе распрацоўваць абсталяванне, якое гарантуе механізацыю ўсёй аперацыі для выканання патрабаванняў вытворчай лініі. Часовыя цыклы ўсяго ў некалькі секунд падтрымліваюцца аўтаматычным рэгуляваннем магутнасці і часовымі інтэрваламі нагрэву і гашэння, неабходнымі для стварэння факсімільных вынікаў патрабавальных спецыяльных фіксацый. Абсталяванне для індукцыйнай загартоўкі дазваляе карыстачу загартаваць толькі неабходную частку большасці любых сталёвых прадметаў і такім чынам захаваць першапачатковую пластычнасць і трываласць; загартаваць вырабы складанай канструкцыі, якія немагчыма апрацаваць іншым спосабам; выключыць звыклую дарагую папярэднюю апрацоўку, такую як медненьне і цементацыю, і дарагія наступныя аперацыі па выпростванні і ачыстцы; скараціць кошт матэрыялу, маючы шырокі выбар сталі; і для загартоўкі цалкам апрацаванай дэталі без неабходнасці якіх-небудзь аздобных аперацый.
Выпадковаму назіральніку здаецца, што індукцыйнае загартоўка магчыма ў выніку некаторага пераўтварэння энергіі, якое адбываецца ў індуктыўнай вобласці медзі. Медзь прапускае электрычны ток высокай частаты, і на працягу некалькіх секунд паверхня кавалка сталі, размешчанага ў гэтай зоне пад напругай, награваецца да крытычнага дыяпазону і загартваецца да аптымальнай цвёрдасці. Для вытворцы абсталявання для гэтага спосабу загартоўкі гэта азначае прымяненне з'яў гістэрэзісу, віхравых токаў і скін-эфекту для эфектыўнага атрымання лакалізаванага павярхоўнага зацвярдзення.
Нагрэў ажыццяўляецца з дапамогай токаў высокай частоты. У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца спецыяльна выбраныя частоты ад 2,000 10,000 да 100 000 цыклаў і больш за XNUMX XNUMX цыклаў. Ток такой прыроды, працякаючы праз індуктар, стварае высокачашчыннае магнітнае поле ў вобласці індуктара. Калі магнітны матэрыял, такі як сталь, змяшчаецца ў гэта поле, адбываецца рассейванне энергіі ў сталі, якая вырабляе цяпло. Малекулы ўнутры сталі спрабуюць выраўнаваць сябе з палярнасцю гэтага поля, і пры гэтым змяняецца тысячы разоў у секунду, у выніку натуральнай тэндэнцыі сталі супраціўляцца зменам узнікае велізарнае ўнутранае малекулярнае трэнне. Такім чынам электрычная энергія з дапамогай трэння ператвараецца ў цяпло.
Аднак, паколькі іншая ўласцівасць высокачашчыннага току заключаецца ў канцэнтрацыі на паверхні яго правадыра, награваюцца толькі павярхоўныя пласты. Гэтая тэндэнцыя, званая «эфектам скуры», з'яўляецца функцыяй частоты і, пры іншых роўных умовах, больш высокія частоты эфектыўныя на меншай глыбіні. Дзеянне трэння, якое вырабляе цяпло, называецца гістэрэзісам і, відавочна, залежыць ад магнітных якасцяў сталі. Такім чынам, калі тэмпература перасягнула крытычную кропку, пры якой сталь становіцца немагнітнай, усялякі гістэрэзітычны нагрэў спыняецца.
Існуе дадатковая крыніца цяпла з-за віхравых токаў, якія працякаюць у сталі ў выніку хутка змяняецца патоку ў полі. Пры павелічэнні супраціву сталі з павышэннем тэмпературы інтэнсіўнасць гэтага дзеяння памяншаецца па меры награвання сталі і складае толькі долю ад яе «халоднага» першапачатковага значэння пры дасягненні належнай тэмпературы загартоўкі.
Калі тэмпература індуктыўна нагрэтага сталёвага прутка дасягае крытычнай кропкі, нагрэў з-за віхравых токаў працягваецца з значна меншай хуткасцю. Паколькі ўсё дзеянне адбываецца ў павярхоўных пластах, закранаецца толькі гэтая частка. Захоўваюцца першапачатковыя ўласцівасці стрыжня, павярхоўнае зацвярдзенне ажыццяўляецца загартоўкай, калі на ўчастках паверхні дасягнуты поўны раствор карбіду. Пастаяннае прымяненне магутнасці прыводзіць да павелічэння глыбіні цвёрдасці, бо па меры нагрэву кожнага пласта сталі да тэмпературы шчыльнасць току зрушваецца да пласта, пад якім аказваецца меншы супраціў. Відавочна, што выбар правільнай частоты, а таксама кантроль магутнасці і часу нагрэву зробяць магчымым выкананне любых жаданых характарыстык павярхоўнага зацвярдзення.
Металургія в індукцыйны нагрэў
Незвычайныя паводзіны сталі пры індуктыўным награванні і атрыманыя вынікі заслугоўваюць абмеркавання металургіі. Хуткасць растварэння карбіду менш за секунду, больш высокая цвёрдасць, чым пры апрацоўцы печы, і вузлаваты тып мартэнсіту з'яўляюцца пунктамі ўвагі
якія адносяць металургію індукцыйнага загартоўкі да «рознай». Акрамя таго, з-за кароткага цыклу нагрэву не адбываюцца абязвугляненне паверхні і рост збожжа.
індукцыйны нагрэў вырабляе цвёрдасць, якая захоўваецца на працягу 80 працэнтаў яе глыбіні, а затым паступовае зніжэнне праз пераходную зону да першапачатковай цвёрдасці сталі, якая знаходзіцца ў ядзерцы, якая не пацярпела. Такім чынам, сувязь ідэальная, выключаючы любую верагоднасць расколу або праверкі.
Поўнае растварэнне карбіду і аднастайнасць, пра што сведчыць максімальная цвёрдасць, могуць быць дасягнуты з агульным часам нагрэву 0.6 секунды. З гэтага часу толькі на 0.2-0.3 секунды на самай справе вышэй ніжняга крытычнага. Цікава адзначыць, што абсталяванне для індукцыйнай загартоўкі штодня працуе на вытворчасці з поўным растворам карбіду, які атрымліваецца ў выніку цыкла нагрэву і загартоўкі, агульны час якога складае менш за 0.2 секунды.
Дробны вузлаваты і больш аднастайны мартэнсіт, які атрымліваецца ў выніку індукцыйнага загартоўкі, больш відавочны для вугляродзістай сталі, чым для легаванай сталі, з-за вузлаватага выгляду большасці легаваных мартэнсітаў. Гэтая тонкая структура павінна мець для свайго паходжання аўстэніт, які з'яўляецца вынікам больш дбайнай дыфузіі карбіду, чым пры цеплавым награванні. Практычна імгненнае развіццё крытычных тэмператур ва ўсёй мікраструктуры альфа-жалеза і карбіду жалеза асабліва спрыяе хуткаму растварэнню карбіду і размеркаванню кампанентаў, які мае ў якасці непазбежнага прадукту цалкам аднастайны аустентит. Акрамя таго, пры пераўтварэнні гэтай структуры ў мартэнсіт атрымаецца мартэнсіт, які валодае аналагічнымі характарыстыкамі і адпаведнай устойлівасцю да зносу або пранікальным інструментам. 
высокая хуткасць нагрэву з дапамогай індукцыі