Chauffage d'un composant par induction, suivi d'une trempe à l'huile ou à l'eau.
Avec des aciers ayant une teneur en carbone de 0,4/0,5 %, il est possible d'obtenir une carcasse dure pour la résistance à l'usure ou pour augmenter la résistance à la fatigue au moyen d'une trempe par induction. Une bobine d'induction en cuivre est placée autour de la pièce et la température de surface est portée à un niveau supérieur à la température critique supérieure en quelques secondes, par l'effet de chauffage du courant électromagnétique induit à la surface de la pièce. Un spray de trempe suit l'inducteur et assure un refroidissement rapide pour produire une transformation complète de la surface chauffée.
La profondeur de pénétration de la chaleur et donc l'effet de durcissement sont proportionnels à la fréquence du courant dans l'inducteur, à la puissance générée, à la composition de l'acier de la pièce et au temps de chauffage ou de séjour. Ainsi, pour un générateur fonctionnant à une fréquence donnée, il est possible d'obtenir différentes profondeurs de cémentation. Des compétences considérables sont nécessaires pour "régler" la pièce à durcir, afin d'obtenir la combinaison idéale de temps de séjour et de délai de trempe, de manière à produire un profil de dureté optimal de la cémentation au cœur. Une fois programmées, les unités de manutention modernes peuvent être utilisées par un personnel moins qualifié.
Il existe deux méthodes principales de trempe par induction: la trempe"unique", où toute la zone à tremper est chauffée en une seule fois, par exemple dans le cas de petits engrenages ou arbres, tournés à l'intérieur de la bobine d'induction et dont toute la périphérie est chauffée et trempée. La pièce peut également être déplacée, comme dans le cas de longs arbres, où la zone à durcir est progressivement chauffée et trempée par une bobine mobile suivie d'un anneau de trempe ou, dans le cas d'engrenages, par la méthode de durcissement dent par dent. Ce procédé permet d'obtenir des duretés de surface comprises entre 50 et 60 Rc, en fonction de la composition de l'acier de la pièce.
Comme la trempe par induction n'utilise que l'énergie électrique pour chauffer la zone superficielle d'un composant, c'est la méthode la plus efficace en termes d'énergie et donc de coût pour la trempe superficielle de nombreux composants. En tant qu'opération par pièce, elle présente l'inconvénient de nécessiter une main-d'œuvre importante pour les petits volumes de pièces. Les ensembles d'induction à haute fréquence (HF) sont utilisés pour le traitement thermique de petites pièces d'un diamètre inférieur à 2 pouces ou pour le durcissement localisé des flancs de pièces plus grandes, tandis que les ensembles d'induction à moyenne fréquence (MF) sont utilisés pour le traitement thermique de pièces plus grandes. La méthode HF est particulièrement adaptée lorsqu'il s'agit de durcir de grands volumes de composants de forme relativement simple, tels que des goupilles, des douilles, des goujons et des arbres à cames. Un équipement de manutention automatisé peut être facilement utilisé et l'installation de trempe qui en résulte peut être facilement incorporée dans une chaîne de fabrication à côté des stations d'usinage et de finition. L'efficacité de la trempe par induction dépend de la fabrication d'une bobine d'induction en cuivre bien ajustée, ce qui implique une connaissance et une compétence considérables du produit. La commande électronique de l'alimentation permet de contrôler le régime de température, mais la méthode de l'induction présente l'inconvénient que l'effet de pointe des arêtes vives provoque une surchauffe locale et peut même conduire à une fusion localisée. Il faut donc être prudent lorsque les composants ont des arêtes vives ou contiennent des détails tels que des filetages ou des rainures de circlips. La trempe est réalisée par un système de pulvérisation de trempe lié, qui suit de près le serpentin de chauffage lorsqu'ils traversent tous deux la surface du composant, en utilisant normalement des mélanges d'huiles exclusifs ou de la trempe polymère. La méthode HF permet généralement d'obtenir des profondeurs de trempe allant jusqu'à 1 mm, tandis que les ensembles MF peuvent économiquement fournir des profondeurs de trempe allant jusqu'à 5 mm. Ce dernier procédé s'applique aux grands composants tels que les arbres et les engrenages, qui peuvent être trempés dent par dent.