Jednym z ostatnich wybitnych osiągnięć w dziedzinie obróbki cieplnej jest zastosowanie ogrzewanie indukcyjne do miejscowego utwardzania powierzchni. Postępy poczynione dzięki zastosowaniu prądu o wysokiej częstotliwości są po prostu fenomenalne. Zaczynając stosunkowo niedawno jako długo poszukiwana metoda utwardzania powierzchni łożysk na wałach korbowych (kilka milionów z nich jest w użyciu, ustanawiając rekordy serwisowe wszechczasów), dziś ta bardzo selektywna metoda utwardzania powierzchni wytwarza utwardzone obszary na wielu częściach. Jednak pomimo obecnego zakresu zastosowania, hartowanie indukcyjne jest nadal w początkowej fazie rozwoju. Jego prawdopodobne wykorzystanie do obróbki cieplnej i hartowania metali, podgrzewania do kucia lub lutowania lub lutowania podobnych i różnych metali jest nieprzewidywalne.
Hartowanie indukcyjne skutkuje produkcją miejscowo hartowanych przedmiotów stalowych o pożądanym stopniu głębokości i twardości, zasadniczej strukturze metalurgicznej rdzenia, strefy rozgraniczającej i hartowanej obudowy, z praktycznym brakiem zniekształceń i bez tworzenia się zgorzeliny. Pozwala to na zaprojektowanie sprzętu, który gwarantuje mechanizację całej operacji w celu spełnienia wymagań linii produkcyjnej. Cykle czasowe wynoszące zaledwie kilka sekund są utrzymywane dzięki automatycznej regulacji mocy i ułamkowym sekundom między nagrzewaniem i hartowaniem, niezbędnym do tworzenia faksymilowych wyników wymagających specjalnych mocowań. Sprzęt do hartowania indukcyjnego pozwala użytkownikowi na hartowanie powierzchniowe tylko wymaganej części większości przedmiotów stalowych, a tym samym zachowanie pierwotnej plastyczności i wytrzymałości; hartowanie przedmiotów o skomplikowanej konstrukcji, których nie można poddać obróbce w inny sposób; wyeliminowanie zwykle kosztownej obróbki wstępnej, takiej jak miedziowanie i nawęglanie, oraz kosztownych późniejszych operacji prostowania i czyszczenia; obniżenie kosztów materiałów dzięki szerokiemu wyborowi stali do wyboru; oraz hartowanie w pełni obrobionego przedmiotu bez konieczności wykonywania jakichkolwiek operacji wykończeniowych.
Przypadkowemu obserwatorowi wydaje się, że hartowanie indukcyjne jest możliwe w wyniku pewnej transformacji energii zachodzącej w indukcyjnym obszarze miedzi. Miedź przewodzi prąd elektryczny o wysokiej częstotliwości i w odstępie kilku sekund powierzchnia kawałka stali umieszczonego w tym obszarze pod napięciem jest podgrzewana do zakresu krytycznego i hartowana do optymalnej twardości. Dla producenta sprzętu do tej metody hartowania oznacza to zastosowanie zjawisk histerezy, prądów wirowych i efektu naskórkowości do skutecznego wytwarzania miejscowego hartowania powierzchniowego.
Ogrzewanie odbywa się za pomocą prądów o wysokiej częstotliwości. Specjalnie dobrane częstotliwości od 2 000 do 10 000 cykli i powyżej 100 000 cykli są obecnie szeroko stosowane. Prąd tego rodzaju przepływający przez cewkę indukcyjną wytwarza pole magnetyczne o wysokiej częstotliwości w obszarze cewki indukcyjnej. Gdy materiał magnetyczny, taki jak stal, zostanie umieszczony w tym polu, następuje rozproszenie energii w stali, która wytwarza ciepło. Cząsteczki wewnątrz stali próbują dopasować się do polaryzacji tego pola, a ponieważ zmienia się to tysiące razy na sekundę, powstaje ogromna ilość wewnętrznego tarcia molekularnego w wyniku naturalnej tendencji stali do opierania się zmianom. W ten sposób energia elektryczna jest przekształcana, poprzez tarcie, w ciepło.
Ponieważ jednak inną nieodłączną cechą prądu o wysokiej częstotliwości jest koncentrowanie się na powierzchni przewodnika, nagrzewają się tylko warstwy powierzchniowe. Tendencja ta, zwana "efektem naskórkowym", jest funkcją częstotliwości i, przy innych rzeczach równych, wyższe częstotliwości są skuteczne na mniejszych głębokościach. Tarcie wytwarzające ciepło nazywane jest histerezą i jest oczywiście zależne od właściwości magnetycznych stali. Tak więc, gdy temperatura przekroczy punkt krytyczny, w którym stal staje się niemagnetyczna, wszelkie nagrzewanie histerezowe ustaje.
Dodatkowym źródłem ciepła są prądy wirowe, które płyną w stali w wyniku szybko zmieniającego się strumienia w polu. Ponieważ opór stali rośnie wraz z temperaturą, intensywność tego działania zmniejsza się wraz z nagrzewaniem się stali i jest tylko ułamkiem jej "zimnej" pierwotnej wartości po osiągnięciu właściwej temperatury hartowania.
Gdy temperatura nagrzewanego indukcyjnie pręta stalowego osiągnie punkt krytyczny, nagrzewanie spowodowane prądami wirowymi jest kontynuowane w znacznie zmniejszonym tempie. Ponieważ całe działanie odbywa się w warstwach powierzchniowych, dotyczy to tylko tej części. Oryginalne właściwości rdzenia są zachowane, a hartowanie powierzchniowe odbywa się poprzez hartowanie, gdy w obszarach powierzchniowych zostanie osiągnięty całkowity roztwór węglików. Ciągłe stosowanie mocy powoduje wzrost głębokości twardości, ponieważ gdy każda warstwa stali jest doprowadzana do temperatury, gęstość prądu przesuwa się do warstwy poniżej, która oferuje niższą rezystancję. Oczywiste jest, że wybór odpowiedniej częstotliwości oraz kontrola mocy i czasu nagrzewania umożliwi spełnienie wszelkich pożądanych specyfikacji hartowania powierzchni.
Metalurgia Ogrzewanie indukcyjne
Nietypowe zachowanie stali podczas nagrzewania indukcyjnego i uzyskane wyniki zasługują na omówienie związanej z tym metalurgii. Szybkość roztwarzania węglików mniejsza niż sekunda, wyższa twardość niż w przypadku obróbki piecowej i sferoidalny typ martenzytu to punkty, które należy wziąć pod uwagę
które klasyfikują metalurgię hartowania indukcyjnego jako "inną". Co więcej, odwęglenie powierzchniowe i wzrost ziarna nie występują z powodu krótkiego cyklu nagrzewania.
Ogrzewanie indukcyjne Wytwarza twardość, która jest utrzymywana przez 80 procent głębokości, a następnie stopniowy spadek przez strefę przejściową do pierwotnej twardości stali znajdującej się w rdzeniu, który nie został naruszony. Wiązanie jest zatem idealne, eliminując wszelkie ryzyko odprysków lub korozji.
Całkowity roztwór węglika i jednorodność, o czym świadczy maksymalna twardość, można osiągnąć przy całkowitym czasie nagrzewania wynoszącym 0,6 sekundy. Z tego czasu tylko 0,2 do 0,3 sekundy jest faktycznie powyżej dolnej wartości krytycznej. Warto zauważyć, że sprzęt do hartowania indukcyjnego działa codziennie na zasadzie produkcji z pełnym roztworem węglika, wynikającym z cyklu nagrzewania i hartowania, którego całkowity czas jest krótszy niż 0,2 sekundy.
Drobnowęzłowy i bardziej jednorodny martenzyt, który powstaje w wyniku hartowania indukcyjnego, jest bardziej widoczny w przypadku stali węglowych niż stali stopowych ze względu na sferoidalny wygląd większości martenzytu stopowego. Ta drobna struktura musi pochodzić z austenitu, który jest wynikiem dokładniejszej dyfuzji węglików niż w przypadku nagrzewania termicznego. Praktycznie natychmiastowy rozwój temperatury krytycznej w całej mikrostrukturze żelaza alfa i węglika żelaza szczególnie sprzyja szybkiemu rozpuszczaniu węglików i dystrybucji składników, których nieuniknionym produktem jest całkowicie jednorodny austenit. Co więcej, konwersja tej struktury do martenzytu spowoduje powstanie martenzytu o podobnych właściwościach i odpowiedniej odporności na zużycie lub penetrację narzędzi. 
szybkie nagrzewanie indukcyjne