Uno dei più recenti sviluppi nel campo del trattamento termico è stato l'applicazione della tecnologia di riscaldamento a induzione all'indurimento superficiale localizzato. I progressi fatti contingentemente con l'applicazione della corrente ad alta frequenza sono stati a dir poco fenomenali. Iniziata relativamente poco tempo fa come metodo di indurimento delle superfici dei cuscinetti degli alberi a gomito (diversi milioni di questi sono in uso, stabilendo record di servizio di tutti i tempi), oggi questo metodo di indurimento superficiale molto selettivo produce aree indurite su una molteplicità di parti. Tuttavia, nonostante la sua attuale ampiezza di applicazione, la tempra a induzione è ancora in fase embrionale. Il suo probabile utilizzo per il trattamento termico e l'indurimento dei metalli, il riscaldamento per la forgiatura o la brasatura, o la saldatura di metalli simili e dissimili, è imprevedibile.
Tempra a induzione consente di ottenere oggetti in acciaio temprato localmente con il grado di profondità e durezza desiderato, con una struttura metallurgica essenziale di nucleo, zona di demarcazione e cassa temprata, con una pratica assenza di distorsione e di formazione di scaglie. Consente una progettazione dell'attrezzatura che garantisce la meccanizzazione dell'intera operazione per soddisfare i requisiti della linea di produzione. Cicli di pochi secondi sono mantenuti grazie alla regolazione automatica della potenza e agli intervalli di riscaldamento e tempra di pochi secondi, indispensabili per la creazione di risultati facsimile di fissazioni speciali esigenti. L'apparecchiatura di tempra a induzione consente all'utente di temprare solo la porzione necessaria della maggior parte degli oggetti in acciaio, mantenendo così la duttilità e la resistenza originali; di temprare articoli dal design intricato che non possono essere trattati in altro modo; di eliminare i consueti e costosi pretrattamenti, come la ramatura e la carburazione, e le costose operazioni di raddrizzamento e pulizia successive; di ridurre il costo dei materiali grazie all'ampia selezione di acciai tra cui scegliere; e di temprare un articolo completamente lavorato senza la necessità di alcuna operazione di finitura.
A un osservatore casuale sembrerebbe che la tempra per induzione sia possibile grazie a una trasformazione di energia che avviene all'interno di una regione induttiva di rame. Il rame trasporta una corrente elettrica ad alta frequenza e, in un intervallo di pochi secondi, la superficie di un pezzo di acciaio posto all'interno di questa regione eccitata viene riscaldata fino al suo intervallo critico e raffreddata fino alla durezza ottimale. Per il produttore di apparecchiature per questo metodo di tempra significa l'applicazione dei fenomeni di isteresi, correnti parassite ed effetto pelle alla produzione efficace di una tempra superficiale localizzata.
Il riscaldamento avviene mediante l'uso di correnti ad alta frequenza. Attualmente si fa largo uso di frequenze specifiche da 2.000 a 10.000 cicli e fino a 100.000 cicli. Una corrente di questo tipo, scorrendo attraverso un induttore, produce un campo magnetico ad alta frequenza all'interno della regione dell'induttore. Quando un materiale magnetico come l'acciaio viene posto all'interno di questo campo, si verifica una dissipazione di energia nell'acciaio che produce calore. Le molecole all'interno dell'acciaio cercano di allinearsi alla polarità del campo e, cambiando migliaia di volte al secondo, si sviluppa un'enorme quantità di attrito molecolare interno come risultato della naturale tendenza dell'acciaio a resistere ai cambiamenti. In questo modo l'energia elettrica si trasforma, attraverso l'attrito, in calore.
Tuttavia, poiché un'altra caratteristica intrinseca della corrente ad alta frequenza è quella di concentrarsi sulla superficie del conduttore, solo gli strati superficiali si riscaldano. Questa tendenza, chiamata "effetto pelle", è funzione della frequenza e, a parità di altre condizioni, le frequenze più elevate sono efficaci a profondità inferiori. L'azione di attrito che produce il calore è chiamata isteresi e dipende ovviamente dalle qualità magnetiche dell'acciaio. Pertanto, quando la temperatura supera il punto critico in cui l'acciaio diventa amagnetico, cessa ogni riscaldamento isteretico.
Esiste un'ulteriore fonte di calore dovuta alle correnti parassite che scorrono nell'acciaio come risultato del flusso in rapido cambiamento nel campo. Poiché la resistenza dell'acciaio aumenta con la temperatura, l'intensità di questa azione diminuisce man mano che l'acciaio si riscalda ed è solo una frazione del suo valore originale "a freddo" quando si raggiunge la temperatura di tempra appropriata.
Quando la temperatura di una barra di acciaio riscaldata induttivamente raggiunge il punto critico, il riscaldamento dovuto alle correnti parassite continua ad una velocità notevolmente ridotta. Poiché l'intera azione si svolge negli strati superficiali, solo quella parte è interessata. Le proprietà originali del nucleo vengono mantenute, mentre l'indurimento della superficie viene effettuato mediante tempra quando si è raggiunta la completa soluzione del carburo nelle aree superficiali. L'applicazione continua di energia provoca un aumento della profondità della durezza, poiché, man mano che ogni strato di acciaio viene portato a temperatura, la densità di corrente si sposta verso lo strato sottostante che offre una resistenza inferiore. È evidente che la scelta della frequenza adeguata e il controllo della potenza e del tempo di riscaldamento consentiranno di ottenere le specifiche desiderate di tempra superficiale.
Metallurgia di Riscaldamento a induzione
L'insolito comportamento dell'acciaio quando viene riscaldato induttivamente e i risultati ottenuti meritano una discussione sulla metallurgia coinvolta. La velocità di soluzione del carburo inferiore a un secondo, la durezza superiore a quella prodotta dal trattamento in forno e il tipo di martensite nodulare sono punti da considerare.
che classificano la metallurgia della tempra a induzione come "diversa". Inoltre, la decarburazione superficiale e la crescita dei grani non si verificano a causa del breve ciclo di riscaldamento.
Riscaldamento a induzione produce una durezza che viene mantenuta per l'80% della sua profondità e, da lì in poi, una graduale diminuzione attraverso una zona di transizione fino alla durezza originale dell'acciaio che si trova nell'anima che non è stata intaccata. L'adesione è quindi ideale, eliminando qualsiasi possibilità di scagliatura o di controllo.
La soluzione completa del carburo e l'omogeneità, come dimostra la durezza massima, possono essere ottenute con un tempo di riscaldamento totale di 0,6 secondi. Di questo tempo, solo 0,2-0,3 secondi sono effettivamente superiori al valore critico inferiore. È interessante notare che gli impianti di tempra a induzione sono quotidianamente in funzione su base produttiva con una soluzione completa di carburo, risultante da un ciclo di riscaldamento e tempra il cui tempo totale è inferiore a 0,2 secondi.
La martensite finemente nodulare e più omogenea che risulta dalla tempra a induzione è più evidente negli acciai al carbonio che negli acciai legati, a causa dell'aspetto nodulare della maggior parte della martensite legata. Questa struttura fine deve avere come origine un'austenite che è il risultato di una diffusione del carburo più completa di quella che si ottiene con il riscaldamento termico. Lo sviluppo praticamente istantaneo di temperature critiche nell'intera microstruttura del ferro alfa e del carburo di ferro è particolarmente favorevole a una rapida soluzione del carburo e a una distribuzione dei costituenti che ha come inevitabile prodotto un'austentite completamente omogenea. Inoltre, la conversione di questa struttura in martensite produrrà una martensite che possiede caratteristiche simili e una corrispondente resistenza all'usura o agli strumenti penetranti. 
riscaldamento ad alta velocità per induzione