Een van de recente opmerkelijke ontwikkelingen op het gebied van warmtebehandeling is de toepassing van inductieverwarming gelokaliseerde oppervlakteverharding. De vooruitgang die is geboekt met de toepassing van hoogfrequente stroom is fenomenaal te noemen. Het begon relatief kort geleden als een lang gezochte methode voor het harden van lageroppervlakken op krukassen (enkele miljoenen hiervan zijn in gebruik en vestigen alle records), maar vandaag de dag produceert deze zeer selectieve methode voor oppervlakteharden geharde oppervlakken op een groot aantal onderdelen. Toch staat inductieharden, ondanks de huidige brede toepassing, nog in de kinderschoenen. Het waarschijnlijke gebruik voor de warmtebehandeling en het harden van metalen, het verhitten voor smeden of solderen, of het solderen van gelijksoortige en ongelijksoortige metalen, is onvoorspelbaar.
Inductieharding resulteert in de productie van plaatselijk geharde stalen voorwerpen met de gewenste diepte en hardheid, essentiële metallurgische structuur van kern, demarcatiezone en geharde behuizing, met een praktisch gebrek aan vervorming en zonder aanslagvorming. Het maakt het ontwerp van apparatuur mogelijk die mechanisatie van de hele bewerking garandeert om aan de eisen van de productielijn te voldoen. Tijdcycli van slechts enkele seconden worden gehandhaafd door automatische regeling van het vermogen en intervallen tussen verhitten en afschrikken van een fractie van een seconde, wat onmisbaar is voor het maken van facsimile resultaten van veeleisende speciale bevestigingen. Inductiehardingsapparatuur stelt de gebruiker in staat om alleen het benodigde deel van een stalen voorwerp oppervlaktehard te maken en zo de oorspronkelijke taaiheid en sterkte te behouden; om voorwerpen met een ingewikkeld ontwerp te harden die niet op een andere manier kunnen worden behandeld; om de gebruikelijke dure voorbehandeling zoals verkoperen en carboneren en de dure daaropvolgende richt- en reinigingsbewerkingen te elimineren; om op materiaalkosten te besparen door een brede selectie staalsoorten te hebben waaruit gekozen kan worden; en om een volledig bewerkt voorwerp te harden zonder de noodzaak van enige nabewerking.
Voor de toevallige waarnemer lijkt het erop dat inductieharden mogelijk is als gevolg van een energietransformatie die plaatsvindt binnen een inductief gebied van koper. Het koper draagt een elektrische stroom met een hoge frequentie en binnen een tijdsbestek van een paar seconden wordt het oppervlak van een stuk staal dat in dit bekrachtigde gebied is geplaatst, verwarmd tot het kritische bereik en afgekoeld tot een optimale hardheid. Voor de fabrikant van apparatuur voor deze hardingsmethode betekent het de toepassing van de verschijnselen hysterese, wervelstromen en skineffect voor de effectieve productie van gelokaliseerde oppervlakteharding.
De verwarming wordt bereikt door gebruik te maken van hoogfrequente stromen. Specifiek gekozen frequenties van 2.000 tot 10.000 cycli en meer dan 100.000 cycli worden momenteel op grote schaal gebruikt. Dergelijke stromen die door een spoel stromen, produceren een hoogfrequent magnetisch veld binnen het gebied van de spoel. Wanneer een magnetisch materiaal zoals staal in dit veld wordt geplaatst, vindt er een dissipatie van energie in het staal plaats die warmte produceert. De moleculen in het staal proberen zich af te stemmen op de polariteit van dit veld en omdat dit duizenden keren per seconde verandert, ontstaat er een enorme interne moleculaire wrijving als gevolg van de natuurlijke neiging van het staal om zich tegen veranderingen te verzetten. Op deze manier wordt de elektrische energie door middel van wrijving omgezet in warmte.
Maar omdat een andere inherente eigenschap van hoogfrequente stroom zich concentreert op het oppervlak van de geleider, worden alleen de oppervlaktelagen verwarmd. Deze neiging, het zogenaamde "skin-effect", is een functie van de frequentie en, ceteris paribus, zijn hogere frequenties effectief op geringere diepte. De wrijvingswerking die de warmte produceert, wordt hysterese genoemd en is uiteraard afhankelijk van de magnetische eigenschappen van het staal. Wanneer de temperatuur het kritieke punt passeert waarop het staal niet-magnetisch wordt, houdt alle hysteretische verwarming op.
Er is een extra warmtebron door wervelstromen die in het staal stromen als gevolg van de snel veranderende flux in het veld. Omdat de weerstand van het staal toeneemt met de temperatuur, neemt de intensiteit van deze actie af naarmate het staal warmer wordt en is nog maar een fractie van de "koude" oorspronkelijke waarde wanneer de juiste afschriktemperatuur is bereikt.
Wanneer de temperatuur van een inductief verwarmde stalen staaf het kritieke punt bereikt, gaat de verwarming door wervelstromen door met een sterk gereduceerde snelheid. Omdat de hele actie in de oppervlaktelagen plaatsvindt, wordt alleen dat deel beïnvloed. De oorspronkelijke kerneigenschappen blijven behouden, de oppervlakteharding wordt bereikt door afschrikken wanneer de volledige carbideoplossing in de oppervlakken is bereikt. Voortdurende stroomtoevoer veroorzaakt een toename in de hardheidsdiepte, want als elke laag staal op temperatuur wordt gebracht, verschuift de stroomdichtheid naar de laag eronder die een lagere weerstand biedt. Het is duidelijk dat de selectie van de juiste frequentie en de controle van de stroom en de verwarmingstijd het mogelijk maakt om elke gewenste specificatie van oppervlakteharding te bereiken.
Metallurgie van Inductieverwarming
Het ongewone gedrag van staal bij inductieve verhitting en de verkregen resultaten verdienen een bespreking van de betrokken metallurgie. Carbideoplossingssnelheden van minder dan een seconde, hogere hardheid dan die geproduceerd door ovenbehandeling en een nodulair type martensiet zijn punten van overweging.
die de metallurgie van inductieharden als "anders" classificeren. Verder treden ontkoling van het oppervlak en korrelgroei niet op vanwege de korte verhittingscyclus.
Inductieverwarming produceert een hardheid die behouden blijft over 80 procent van de diepte en vanaf daar een geleidelijke afname door een overgangszone naar de oorspronkelijke hardheid van het staal zoals gevonden in de kern die niet is aangetast. De verbinding is dus ideaal, waardoor er geen kans is op afsplintering of controle.
Volledige carbideoplossing en homogeniteit zoals blijkt uit maximale hardheid kan worden bereikt met een totale verwarmingstijd van 0,6 seconde. Van deze tijd is slechts 0,2 tot 0,3 seconde daadwerkelijk boven de onderste kritische waarde. Het is interessant om op te merken dat inductiehardingsapparatuur dagelijks op productiebasis wordt gebruikt met een volledige carbideoplossing als resultaat van een verwarmings- en afschrikcyclus waarvan de totale tijd minder dan 0,2 seconde bedraagt.
Het fijne knobbelige en meer homogene martensiet dat het resultaat is van inductieharden is gemakkelijker zichtbaar bij koolstofstaal dan bij gelegeerd staal vanwege het knobbelige uiterlijk van het meeste gelegeerd martensiet. Deze fijne structuur moet zijn oorsprong hebben in een austeniet dat het resultaat is van een grondigere carbidediffusie dan wordt verkregen bij thermische verhitting. Vrijwel onmiddellijke ontwikkeling van kritieke temperaturen in de gehele microstructuur van het alfa-ijzer en ijzercarbide is bijzonder bevorderlijk voor snelle carbideoplossing en een verdeling van bestanddelen die als onvermijdelijk product een grondig homogeen austentiet heeft. Verder zal de omzetting van deze structuur in martensiet een martensiet produceren met vergelijkbare eigenschappen en een overeenkomstige weerstand tegen slijtage of penetrerende instrumenten. 
hoge snelheidsverwarming door inductie