Qu'est-ce que le durcissement par induction?
La trempe par induction est le processus de fabrication qui produit un durcissement superficiel d'un matériau conducteur en plaçant ce matériau dans un champ magnétique important et fluctuant rapidement. Le champ magnétique induit un courant électrique temporaire qui chauffe le matériau mais à une profondeur relativement faible. Le matériau est ensuite immédiatement trempé dans un bain. Le chauffage et le refroidissement soudain entraînent la formation de cristaux au sein des couches les plus externes du matériau, mais le matériau du noyau n'est pas affecté et conserve ses propriétés d'origine. Cette double nature est une caractéristique essentielle du durcissement par induction.
Le durcissement des aciers et autres métaux a longtemps été accompli en chauffant la pièce dans une flamme d’origine ou dans un four, puis en la laissant tomber rapidement dans de l’eau ou dans un autre liquide de refroidissement. Un métal dur ne gomme pas aussi facilement, glisse plus facilement contre d'autres surfaces et résiste à l'usure. La pièce est également plus fragile et pourrait se briser ou se briser plus facilement en cas de frappe ou de chute. En chauffant uniquement la surface, la caractéristique de dureté est acquise uniquement par la surface. Le reste de la pièce conserve la résistance du matériau d'origine.
Le chauffage d'un métal ou d'un autre matériau conducteur par conductance ou par chaleur directe provoque le réchauffement de la pièce car les électrons sont excités et deviennent plus mobiles, s'écoulant rapidement des zones les plus chaudes aux zones les plus froides. Dans le durcissement par induction, les électrons externes sont "induits" pour réagir aux champs magnétiques fluctuants en produisant des courants de Foucault électriques. Ces courants circulent en petits cercles lorsque les électrons réagissent au changement constant de direction du champ magnétique. La chaleur n'a pas le moyen de pénétrer profondément dans le matériau.
Le type, la taille et l'uniformité des cristaux formés lors de la trempe de trempe par induction déterminent la qualité ultime de la pièce durcie. Le matériau subit un changement de phase d'un solide à un cristal appelé transformation sans diffusion. Les atomes se déplacent essentiellement simultanément sur une très courte distance. En acier, une structure cristalline très dure connue sous le nom de martensite est généralement la forme finale souhaitée de la couche de surface. On trouve également des cristaux martensitiques dans d'autres matériaux durcis, notamment les céramiques.
Les applications qui nécessitent des surfaces dures, solides mais lisses, sont des candidats idéaux pour le durcissement par induction. Les composants de la transmission dans les automobiles, les engrenages dans de nombreuses applications, les outillages nécessitant des tolérances serrées, les moules et les opérations de fabrication à grande vitesse qui permettent l'usinage de pièces bénéficient tous de la double nature des pièces trempées par induction. Le processus est relativement peu coûteux; le coût d'exploitation le plus important est l'intrant énergétique lui-même. Les fours à induction vont des tailles de table aux capacités capables de gérer les principaux composants des fusées. Des résultats reproductibles et de haute qualité sont la norme dans ces opérations.