Jedným z nedávnych výnimočných vývojových trendov v oblasti tepelného spracovania bolo použitie indukčný ohrev na lokálne spevnenie povrchu. Pokroky dosiahnuté v súvislosti s aplikáciou vysokofrekvenčného prúdu sú priam fenomenálne. Táto veľmi selektívna metóda povrchového kalenia, ktorá sa začala pred pomerne krátkym časom ako dlho hľadaná metóda kalenia povrchov ložísk na kľukových hriadeľoch (používa sa ich niekoľko miliónov, čím sa dosahujú rekordy v počte používaných dielov), dnes vytvára kalené plochy na mnohých súčiastkach. Napriek dnešnému širokému rozsahu použitia je indukčné kalenie stále v počiatočnom štádiu. Jeho pravdepodobné využitie na tepelné spracovanie a kalenie kovov, ohrev pri kovaní alebo spájkovaní alebo spájkovanie podobných a rozdielnych kovov je nepredvídateľné.
Indukčné kalenie vedie k výrobe lokálne kalených oceľových predmetov s požadovaným stupňom hĺbky a tvrdosti, základnou metalurgickou štruktúrou jadra, demarkačnej zóny a kaleného puzdra, s praktickou absenciou deformácií a bez tvorby okuje. Umožňuje navrhnúť zariadenie, ktoré zaručuje mechanizáciu celej operácie na splnenie požiadaviek výrobnej linky. Časové cykly trvajúce len niekoľko sekúnd sa udržiavajú automatickou reguláciou výkonu a sekundovými intervalmi ohrevu a kalenia, ktoré sú nevyhnutné na vytvorenie faksimile výsledkov náročných špeciálnych fixácií. Zariadenie na indukčné kalenie umožňuje používateľovi povrchovo kaliť iba požadovanú časť väčšiny oceľových predmetov, a tak zachovať pôvodnú ťažnosť a pevnosť; kaliť predmety zložitej konštrukcie, ktoré nemožno reálne spracovať iným spôsobom; eliminovať obvyklú drahú predbežnú úpravu, ako je medenie a nauhličovanie, a nákladné následné rovnanie a čistenie; znížiť náklady na materiál tým, že má k dispozícii široký výber ocelí, z ktorých si môže vybrať; a kaliť úplne opracovaný predmet bez potreby akýchkoľvek dokončovacích operácií.
Náhodnému pozorovateľovi by sa mohlo zdať, že indukčné kalenie je možné v dôsledku určitej transformácie energie, ku ktorej dochádza v indukčnej oblasti medi. Meďou prechádza elektrický prúd s vysokou frekvenciou a v priebehu niekoľkých sekúnd sa povrch kusu ocele umiestneného v tejto energeticky nabitej oblasti zahreje na kritickú hodnotu a vytvrdí sa na optimálnu tvrdosť. Pre výrobcu zariadení na tento spôsob kalenia to znamená uplatnenie javov hysterézy, vírivých prúdov a kožného efektu na účinnú výrobu lokalizovaného povrchového kalenia.
Ohrev sa uskutočňuje pomocou vysokofrekvenčných prúdov. V súčasnosti sa vo veľkej miere používajú konkrétne zvolené frekvencie od 2 000 do 10 000 cyklov a až do 100 000 cyklov. Prúd tohto druhu pri prietoku induktorom vytvára v oblasti induktora vysokofrekvenčné magnetické pole. Keď sa do tohto poľa umiestni magnetický materiál, ako je oceľ, dochádza k rozptylu energie v oceli, ktorá produkuje teplo. Molekuly v oceli sa snažia vyrovnať s polaritou tohto poľa, a keďže sa mení tisíckrát za sekundu, vzniká obrovské vnútorné molekulárne trenie, ktoré je výsledkom prirodzenej tendencie ocele odolávať zmenám. Takto sa elektrická energia prostredníctvom trenia mení na teplo.
Keďže ďalšou prirodzenou vlastnosťou vysokofrekvenčného prúdu je jeho koncentrácia na povrchu vodiča, zahrievajú sa len povrchové vrstvy. Táto tendencia, nazývaná "skin efekt", je funkciou frekvencie a pri ostatných rovnakých podmienkach sú vyššie frekvencie účinné v menších hĺbkach. Trenie, ktoré spôsobuje teplo, sa nazýva hysteréza a samozrejme závisí od magnetických vlastností ocele. Keď teplota prekročí kritický bod, pri ktorom sa oceľ stáva nemagnetickou, hysterézne zahrievanie sa zastaví.
Ďalším zdrojom tepla sú vírivé prúdy, ktoré tečú v oceli v dôsledku rýchlo sa meniaceho toku v poli. S odporom ocele, ktorý sa zvyšuje s teplotou, sa intenzita tohto pôsobenia znižuje, keď sa oceľ zahrieva, a po dosiahnutí správnej teploty kalenia predstavuje len zlomok svojej pôvodnej "studenej" hodnoty.
Keď teplota indukčne ohrievanej oceľovej tyče dosiahne kritický bod, ohrev spôsobený vírivými prúdmi pokračuje výrazne zníženou rýchlosťou. Keďže celý dej prebieha v povrchových vrstvách, ovplyvnená je len táto časť. Pôvodné vlastnosti jadra sa zachovávajú, povrchové kalenie sa uskutočňuje kalením, keď sa v povrchových oblastiach dosiahne úplný roztok karbidu. Pokračujúce pôsobenie energie spôsobuje zvyšovanie hĺbky tvrdosti, pretože s tým, ako sa každá vrstva ocele zahrieva, hustota prúdu sa presúva na vrstvu pod ňou, ktorá kladie nižší odpor. Je zrejmé, že výber správnej frekvencie a kontrola výkonu a času ohrevu umožní splniť všetky požadované špecifikácie povrchového kalenia.
Metalurgia Indukčné vykurovanie
Neobvyklé správanie ocele pri indukčnom ohreve a získané výsledky si zaslúžia diskusiu o príslušnej metalurgii. Rýchlosť rozpúšťania karbidu kratšia ako sekunda, vyššia tvrdosť ako pri spracovaní v peci a uzlovitý typ martenzitu sú body, ktoré je potrebné zvážiť
ktoré klasifikujú metalurgiu indukčného kalenia ako "odlišnú". Okrem toho nedochádza k oduhličovaniu povrchu a rastu zŕn z dôvodu krátkeho cyklu ohrevu.
Indukčný ohrev vytvára tvrdosť, ktorá sa zachováva v 80 % hĺbky, a odtiaľ sa postupne znižuje cez prechodnú zónu k pôvodnej tvrdosti ocele, ktorá sa nachádza v jadre, ktoré nebolo ovplyvnené. Spojenie je teda ideálne, čím sa vylučuje akákoľvek možnosť odlupovania alebo kontroly.
Úplné rozpustenie karbidu a homogenitu, o čom svedčí maximálna tvrdosť, možno dosiahnuť pri celkovom čase zahrievania 0,6 sekundy. Z tohto času je len 0,2 až 0,3 sekundy skutočne nad dolnou kritickou hodnotou. Je zaujímavé poznamenať, že indukčné kaliace zariadenia sú v každodennej výrobnej prevádzke s úplným karbidovým roztokom, ktorý je výsledkom cyklu ohrevu a kalenia, ktorého celkový čas je kratší ako 0,2 sekundy.
Jemný uzlovitý a homogénnejší martenzit, ktorý vzniká pri indukčnom kalení, je ľahšie viditeľný pri uhlíkových oceliach ako pri legovaných oceliach, pretože väčšina legovaných martenzitov má uzlovitý vzhľad. Táto jemná štruktúra musí mať pôvod v austenite, ktorý je výsledkom dôkladnejšej difúzie karbidov, než sa dosahuje pri tepelnom ohreve. Prakticky okamžitý vývoj kritických teplôt v celej mikroštruktúre alfa železa a karbidu železa je obzvlášť priaznivý pre rýchle rozpúšťanie karbidu a rozloženie zložiek, ktorých nevyhnutným produktom je dôkladne homogénny austenit. Ďalej, premenou tejto štruktúry na martenzit vzniká martenzit, ktorý má podobné vlastnosti a zodpovedajúcu odolnosť voči opotrebovaniu alebo prenikajúcim nástrojom. 
vysokorýchlostný indukčný ohrev