Hvad er induktionshærdning?
Induktionshærdning er fremstillingsprocessen, der producerer en overfladehærdning af et ledende materiale ved at placere dette materiale i et stort, hurtigt fluktuerende magnetfelt. Magnetfeltet inducerer en midlertidig elektrisk strøm, der opvarmer materialet, men kun til en temmelig lav dybde. Materialet slukkes derefter straks i et bad. Opvarmning og pludselig afkøling forårsager krystaldannelse inden for materialets yderste lag, men kernematerialet påvirkes ikke og opretholder dets oprindelige egenskaber. Denne dobbelte natur er et nøgleegenskab ved induktionshærdning.
Hærdningen af stål og andre metaller er længe opnået ved at opvarme emnet i en flamme af en eller anden oprindelse eller i en ovn og derefter hurtigt droppe emnet i vand eller andet kølemiddel. Et hærdet metal strækker sig ikke så let, glider lettere mod andre overflader og modstår slid. Stykket er også mere sprødt og kunne lettere bruges eller knuses, når det rammer eller falder. Ved kun at opvarme overfladen opnås hårdhedsegenskaberne kun af overfladen. Resten af stykket bevarer styrken af det originale materiale.
Opvarmning af et metal eller andet ledende materiale ved ledning eller direkte varme får hele stykket til at varme, fordi elektronerne ophidses og bliver mere mobile, og hurtigt flyder de fra varmere områder til køligere områder. Ved induktionshærdning "induceres" de ydre elektroner til at reagere på de fluktuerende magnetfelter ved at producere elektriske virvelstrømme. Disse strømme flyder i små cirkler, når elektronerne reagerer på magnetfeltets konstant skiftende retning. Varmen har ikke et middel til at ledes dybt ind i materialet.
Type, størrelse og ensartethed af de krystaller, der blev dannet under slukningstrinnet med induktionshærdning, bestemmer den ultimative kvalitet af det hærdede stykke. Materialet gennemgår en faseændring fra et fast stof til en krystal kaldet en diffusionsfri transformation. Atomerne bevæger sig i det væsentlige samtidigt meget kort afstand. I stål er en meget hård krystallinsk struktur kendt som martensit normalt den ønskede endelige form af overfladelaget. Martensitiske krystaller findes også i andre hærdede materialer, herunder keramik.
Anvendelser, der kræver stærke, men glatte, hårde overflader er ideelle kandidater til induktionshærdning. Driv-togkomponenter i biler, gear i mange applikationer, værktøj, der kræver tæt tolerancer, forme og højhastighedsfremstillingsoperationer, der trimmer dele alle drager fordel af den dobbelte karakter af induktionshærdede dele. Processen er relativt billig; den største driftsomkostning er selve energitilførslen. Induktionsovne løber fra bordplader til kapaciteter, der kan håndtere større raketkomponenter. Reproducerbare resultater af høj kvalitet er standard i disse operationer.