En af de seneste fremragende udviklinger inden for varmebehandlingsområdet har været anvendelsen af induktionsopvarmning til lokaliseret overfladehærdning. De fremskridt, der er gjort betinget af anvendelsen af højfrekvent strøm, har været intet mindre end fænomenale. Startede for forholdsvis kort tid siden som en længe efterspurgt metode til hærdning af lejeflader på krumtapaksler (flere millioner af disse er i brug, hvilket sætter alle tiders servicerekorder), finder i dag denne meget selektive overfladehærdningsmetode, der producerer hærdede områder på en mangfoldighed af dele. Alligevel er induktionshærdning stadig på sit spæde stadium, på trods af dens nuværende anvendelsesbredde. Dens sandsynlige anvendelse til varmebehandling og hærdning af metaller, opvarmning til smedning eller lodning eller lodning af lignende og uens metaller er uforudsigelig.
Induktionshærdning resulterer i produktion af lokalt hærdede stålgenstande med den ønskede grad af dybde og hårdhed, essentiel metallurgisk struktur af kernen, afgrænsningszone og hærdet kasse, med en praktisk mangel på forvrængning og ingen belægningsdannelse. Det tillader udstyrsdesign, som garanterer mekanisering af hele operationen for at opfylde produktionslinjekravene. Tidscyklusser på kun et par sekunder opretholdes af automatisk regulering af kraft og splitsekund opvarmnings- og slukningsintervaller, der er uundværlige for at skabe faksimileresultater af krævende specielle fikseringer. Induktionshærdningsudstyr tillader brugeren at overfladehærde kun den nødvendige del af næsten enhver stålgenstand og dermed bevare den oprindelige duktilitet og styrke; at hærde genstande af indviklet design, som ikke kan behandles på nogen anden måde; at eliminere sædvanlig kostbar forbehandling, såsom kobberplettering og karburering, og kostbare efterfølgende udretnings- og rengøringsoperationer; at skære ned på materialeomkostningerne ved at have et bredt udvalg af stål at vælge imellem; og at hærde et færdigt bearbejdet emne uden behov for efterbehandling.
For den tilfældige iagttager ser det ud til, at induktionshærdning er mulig som et resultat af en vis energitransformation, der forekommer inden for et induktivt område af kobber. Kobberet bærer en elektrisk strøm af høj frekvens, og inden for et interval på nogle få sekunder opvarmes overfladen af et stålstykke, der er placeret inden for dette spændingsfyldte område, til dets kritiske område og bratkøles til optimal hårdhed. For producenten af udstyr til denne hærdningsmetode betyder det anvendelsen af fænomenerne hysterese, hvirvelstrømme og hudeffekt til effektiv produktion af lokal overfladehærdning.
Opvarmningen udføres ved brug af højfrekvente strømme. Specifikt valgte frekvenser fra 2,000 til 10,000 cyklusser og op mod 100 cyklusser bliver brugt i udstrakt grad på nuværende tidspunkt. Strøm af denne art, der strømmer gennem en induktor, frembringer et højfrekvent magnetfelt inden for induktorens område. Når et magnetisk materiale såsom stål er placeret inden for dette felt, er der en spredning af energi i stålet, som producerer varme. Molekylerne i stålet forsøger at tilpasse sig polariteten i dette felt, og med denne ændring tusindvis af gange i sekundet udvikles en enorm mængde intern molekylær friktion som følge af stålets naturlige tendens til at modstå ændringer. På denne måde omdannes den elektriske energi gennem friktionsmediet til varme.
Men da en anden iboende egenskab ved højfrekvent strøm er at koncentrere sig om overfladen af dens leder, bliver kun overfladelagene opvarmet. Denne tendens, kaldet "skin-effekt", er en funktion af frekvensen, og alt andet lige er højere frekvenser effektive på mindre dybder. Friktionsvirkningen, der producerer varmen, kaldes hysterese og er naturligvis afhængig af stålets magnetiske kvaliteter. Når temperaturen således har passeret det kritiske punkt, hvor stålet bliver umagnetisk, ophører al hysteretisk opvarmning.
Der er en ekstra varmekilde på grund af hvirvelstrømme, som strømmer i stålet som følge af den hurtigt skiftende flux i feltet. Når modstanden af stålet stiger med temperaturen, mindskes intensiteten af denne handling, når stålet bliver opvarmet, og er kun en brøkdel af dets "kolde" oprindelige værdi, når den korrekte bratkølingstemperatur er nået.
Når temperaturen på en induktivt opvarmet stålstang når det kritiske punkt, fortsætter opvarmningen på grund af hvirvelstrømme med en stærkt reduceret hastighed. Da hele handlingen foregår i overfladelagene, er kun den del påvirket. De oprindelige kerneegenskaber bibeholdes, og overfladehærdningen opnås ved bratkøling, når der er opnået fuldstændig karbidopløsning i overfladearealerne. Fortsat påføring af kraft forårsager en stigning i hårdhedsdybden, for efterhånden som hvert lag stål bringes til temperatur, skifter strømtætheden til laget under, som giver en lavere modstand. Det er indlysende, at valget af den korrekte frekvens og kontrol af effekt og opvarmningstid vil gøre opfyldelse af eventuelle ønskede specifikationer for overfladehærdning mulig.
Metallurgi af Induktionsopvarmning
Den usædvanlige opførsel af stål, når det opvarmes induktivt, og de opnåede resultater fortjener en diskussion af den involverede metallurgi. Carbidopløsningshastigheder på mindre end et sekund, højere hårdhed end den, der produceres ved ovnbehandling, og en nodulær type martensit er punkter, der skal overvejes
der klassificerer metallurgien ved induktionshærdning som "anderledes". Ydermere forekommer overfladeafkulning og kornvækst ikke på grund af den korte opvarmningscyklus.
Induktionsvarme producerer en hårdhed, der bibeholdes gennem 80 procent af sin dybde, og derefter et gradvist fald gennem en overgangszone til stålets oprindelige hårdhed, som findes i kernen, som ikke er blevet påvirket. Bindingen er derfor ideel og eliminerer enhver chance for spartling eller kontrol.
Fuldstændig hårdmetalopløsning og homogenitet som vist ved maksimal hårdhed kan opnås med en samlet opvarmningstid på 0.6 sekunder. Af denne tid er kun 0.2 til 0.3 sekund faktisk over den lavere kritiske. Det er interessant at bemærke, at induktionshærdeudstyr er i daglig drift på produktionsbasis med komplet hårdmetalopløsning, som følge af en opvarmnings- og bratkølingscyklus, hvis samlede tid er mindre end 0.2 sekunder.
Den fine nodulære og mere homogene martensit, som er resultatet af induktionshærdningen, er lettere synlig med kulstofstål end med legeret stål på grund af det nodulære udseende af det meste af legeret martensit. Denne fine struktur skal for sin oprindelse have en austenit, som er resultatet af en mere grundig karbiddiffusion, end der opnås ved termisk opvarmning. Praktisk talt øjeblikkelig udvikling af kritiske temperaturer gennem hele mikrostrukturen af alfajern og jerncarbid er særligt befordrende for hurtig karbidopløsning og en fordeling af bestanddele, som har som sit uundgåelige produkt en fuldstændig homogen austentit. Endvidere vil omdannelsen af denne struktur til martensit frembringe en martensit, som har lignende egenskaber og en tilsvarende modstandsdygtighed over for slid eller gennemtrængende instrumenter. 
højhastighedsopvarmning ved induktion