การเหนี่ยวนำการแข็งตัวคืออะไร?

การเหนี่ยวนำการชุบแข็งเป็นกระบวนการผลิตที่ผลิตการชุบแข็งผิวของวัสดุนำไฟฟ้าโดยการวางวัสดุนั้นภายในสนามแม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่และผันผวนอย่างรวดเร็ว สนามแม่เหล็กทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าชั่วคราวที่ทำให้วัสดุร้อน แต่จะมีความลึกที่ค่อนข้างตื้น วัสดุจะดับในอ่างทันที การทำความร้อนและการระบายความร้อนอย่างฉับพลันทำให้เกิดการก่อตัวของผลึกภายในชั้นนอกสุดของวัสดุ แต่วัสดุแกนกลางไม่ได้รับผลกระทบและรักษาคุณสมบัติดั้งเดิมไว้ ลักษณะคู่นี้เป็นลักษณะสำคัญของการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ

การชุบเหล็กกล้าและโลหะอื่น ๆ ทำได้นานโดยการให้ความร้อนกับชิ้นส่วนในเปลวไฟของแหล่งกำเนิดหรือในเตาหลอมแล้วปล่อยชิ้นส่วนในน้ำหรือสารหล่อเย็นอื่น ๆ อย่างรวดเร็ว โลหะชุบแข็งไม่ควักอย่างง่ายดายเลื่อนบนพื้นผิวอื่น ๆ ได้ง่ายขึ้นและต้านทานการสึกหรอ ชิ้นส่วนนั้นบอบบางกว่าและสามารถแตกหักหรือแตกง่ายขึ้นเมื่อถูกกระแทกหรือหล่น โดยการทำความร้อนเฉพาะพื้นผิวเท่านั้นลักษณะความแข็งจะได้มาจากพื้นผิวเท่านั้น ส่วนที่เหลือของชิ้นส่วนจะรักษาความแข็งแรงของวัสดุเดิม

การให้ความร้อนกับโลหะหรือวัสดุที่เป็นตัวนำอื่น ๆ โดยการนำไฟฟ้าหรือความร้อนโดยตรงทำให้ชิ้นส่วนทั้งหมดร้อนเนื่องจากอิเล็กตรอนมีความตื่นเต้นและเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นไหลจากบริเวณที่ร้อนไปยังพื้นที่ที่เย็นกว่า ในการเหนี่ยวนำการชุบแข็งอิเล็กตรอนด้านนอกจะถูก "เหนี่ยวนำ" เพื่อตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กที่ผันผวนโดยการสร้างกระแสไฟฟ้าไหลวน กระแสเหล่านี้ไหลเป็นวงกลมเล็ก ๆ เมื่ออิเล็กตรอนตอบสนองต่อทิศทางที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของสนามแม่เหล็ก ความร้อนไม่ได้มีวิธีการที่จะดำเนินการลึกเข้าไปในวัสดุ

ชนิดขนาดและความสม่ำเสมอของผลึกที่เกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการชุบแข็งของการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำจะกำหนดคุณภาพสูงสุดของชิ้นงานที่ชุบแข็ง วัสดุผ่านการเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นคริสตัลเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบไม่กระจัดกระจาย อะตอมเคลื่อนที่พร้อมกันเป็นระยะทางสั้นมาก ในเหล็กโครงสร้างผลึกที่แข็งมากเรียกว่ามาร์เทนไซท์มักเป็นรูปแบบสุดท้ายที่ต้องการของชั้นผิว นอกจากนี้ยังพบผลึกมาร์เทนซิติกในวัสดุแข็งอื่น ๆ รวมถึงเซรามิก

แอปพลิเคชั่นที่ต้องการพื้นผิวแข็ง แต่เนียนเรียบนั้นเหมาะสำหรับการชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ ส่วนประกอบของ Drive-train ในรถยนต์, เกียร์ในการใช้งานหลายประเภท, เครื่องมือที่ต้องการความคลาดเคลื่อนอย่างใกล้ชิด, แม่พิมพ์และการดำเนินงานการผลิตความเร็วสูง กระบวนการนี้ค่อนข้างแพง ต้นทุนการดำเนินงานที่ใหญ่ที่สุดคือการป้อนพลังงานเอง เตาเหนี่ยวนำทำงานจากขนาดโต๊ะจนถึงความจุที่สามารถจัดการกับส่วนประกอบจรวดที่สำคัญ ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพและทำซ้ำได้เป็นมาตรฐานในการดำเนินการเหล่านี้