Uppvärmning av en komponent genom induktion, följt av olje- eller vattenkylning.
Med stål som har en kolhaltpå 0,4–0,5 % är det möjligt att uppnå en hård ytskiktför slitstyrka eller att öka utmattningshållfasthetengenom induktionshärdning. Eninduktionsspole av kopparplaceras runt arbetsstycket och yttemperaturen höjs till över den övre kritiska temperaturen på några sekunder genom värmeeffekten från den inducerade elektromagnetiska strömmen i arbetsstyckets yta. En kylsprutaföljer induktorn och ger snabb kylning för att åstadkomma fullständig omvandlingav den uppvärmda ytan.
Värmepenetrationsdjupet och därmed härdningseffektenstår i proportion till strömfrekvensen i induktorn, den genererade effekten, arbetsstyckets stålsammansättning samt uppvärmnings- eller uppehållstiden. För en generator som arbetar vid en given frekvens är det således möjligt att uppnå olika ythärdningsdjup. Det krävs stor skicklighet för att ”ställa in” arbetsstycket som ska härdas, för att uppnå den idealiska kombinationen av uppvärmningstid och kylningsfördröjning, så att en optimal hårdhetsprofil från ytantill kärnan uppnås. När de väl är programmerade kan moderna hanteringsenheter skötas av mindre kvalificerad personal.
Det finns två huvudsakliga metoder förinduktionshärdning: ”single shot”-härdning, där hela det område som ska härdas värms upp på en gång – t.ex. små kugghjul eller axlar – som roteras inuti induktionsspolen, varvid hela omkretsen värms upp och kyls ned. Alternativt kan arbetsstycket förflyttas, som vid långa axlar, där det område som ska härdas värms upp och kyls ned successivt av en rörlig spole följd av en kylring, eller i falletmed kugghjul, metoden att härda tand för tand.Ythårdhetermellan 50 och 60 Rc kan uppnås med denna process, beroende på arbetsstyckets stålsammansättning.
Eftersominduktionshärdningendast använder elektrisk energi för att värma upp ytzonen på en komponent är det den mest energieffektiva och därmed kostnadseffektiva metoden för ythärdning avmånga komponenter. Som en process där varje komponent behandlas separat har den nackdelen att den kan vara arbetsintensiv vid små volymer av komponenter. Högfrekventa (HF) induktionsaggregatanvänds för värmebehandling av små komponenter med en diameter på upp till 2 tum eller för lokaliserad flankhärdningav områden på större komponenter, medan medelfrekventa (MF) induktionsaggregatanvänds för värmebehandling av större komponenter. HF-metoden är särskilt lämplig när stora volymer av komponenter med relativt enkel form, såsom stift, bussningar, tappar och kamaxlar, behöver härdas. Automatiserad hanteringsutrustning kan enkelt användas och den resulterandehärdningsanläggningenkan enkelt integreras i en tillverkningslinje intill bearbetnings- och efterbehandlingsstationer. Effektiviteten hosinduktionshärdningberor på tillverkningen av en tätt passandekopparinduktionsspole, vilket kräver betydande produktkunskap och skicklighet. Elektronisk styrning av effektinmatningen möjliggör kontroll av temperaturförloppet, men induktionsmetodenhar nackdelen att punktverkan från skarpa kanter orsakar lokal överhettning och till och med kan leda till lokal smältning. Därför måste man vara försiktig när komponenter har skarpa kanter eller innehåller detaljer såsom gängor eller låsringar. Kylningåstadkoms genom ett kopplat kylsprutsystem, som följer värmespolen tätt när de båda rör sig över komponentens yta, normalt med hjälp av specialblandade oljor eller polymerkylmedel. Härdningsdjup på upp till 1 mm uppnås vanligtvis med HF-metoden, medan MF-anläggningar på ett ekonomiskt sätt kan ge härdningsdjup på upp till 5 mm. Den senare processen tillämpas på stora komponenter såsom axlar och kugghjul, som kan flankhärdas tand för tand.
