O que é endurecimento por indução?
O endurecimento por indução é o processo de fabricação que produz um endurecimento superficial de um material condutor, colocando esse material dentro de um campo magnético grande e rapidamente flutuante. O campo magnético induz uma corrente elétrica temporária que aquece o material, mas apenas a uma profundidade bastante rasa. O material é então imediatamente extinto em um banho. O aquecimento e o resfriamento repentino causam a formação de cristais nas camadas mais externas do material, mas o material do núcleo não é afetado e mantém suas propriedades originais. Essa natureza dupla é uma característica essencial do endurecimento por indução.
O endurecimento de aços e outros metais há muito tempo é realizado aquecendo a peça em uma chama de alguma origem ou em um forno e, em seguida, deixando a peça cair rapidamente em água ou outro líquido de refrigeração. Um metal endurecido não arranca tão facilmente, desliza contra outras superfícies mais facilmente e resiste ao desgaste. A peça também é mais quebradiça e pode quebrar ou quebrar mais facilmente quando atingida ou derrubada. Aquecendo apenas a superfície, a característica de dureza é adquirida apenas pela superfície. O restante da peça mantém a resistência do material original.
O aquecimento de um metal ou outro material condutor por condutância ou calor direto faz com que toda a peça aqueça porque os elétrons são excitados e se tornam mais móveis, fluindo rapidamente das áreas mais quentes para as áreas mais frias. No endurecimento por indução, os elétrons externos são "induzidos" a reagir aos campos magnéticos flutuantes, produzindo correntes de Foucault elétricas. Essas correntes fluem em pequenos círculos à medida que os elétrons respondem à constante mudança de direção do campo magnético. O calor não tem meios para ser conduzido profundamente no material.
O tipo, tamanho e uniformidade dos cristais formados durante a etapa de têmpera do endurecimento por indução determinam a qualidade final da peça endurecida. O material passa por uma mudança de fase de um sólido para um cristal chamado transformação sem difusão. Os átomos se movem essencialmente simultaneamente a uma distância muito curta. No aço, uma estrutura cristalina muito dura conhecida como martensita é geralmente a forma final desejada da camada superficial. Cristais martensíticos também são encontrados em outros materiais endurecidos, incluindo cerâmica.
Aplicações que requerem superfícies duras, fortes mas lisas, são candidatas ideais para o endurecimento por indução. Os componentes do trem de acionamento em automóveis, engrenagens em muitas aplicações, ferramentas que exigem tolerâncias estreitas, moldes e operações de fabricação de alta velocidade que aparam as peças se beneficiam da natureza dupla das peças endurecidas por indução. O processo é relativamente barato; o maior custo operacional é o próprio insumo de energia. Os fornos de indução variam de tamanhos de mesa a capacidades que podem lidar com os principais componentes de foguetes. Resultados reproduzíveis e de alta qualidade são padrão nessas operações.