Ce este întărirea prin inducție?

Întărirea prin inducție este procesul de fabricație care produce o întărire a suprafeței unui material conductiv prin plasarea acelui material într-un câmp magnetic mare, cu fluctuații rapide. Câmpul magnetic induce un curent electric temporar care încălzește materialul, dar numai la o adâncime destul de mică. Materialul este apoi stins imediat într-o baie. Încălzirea și răcirea bruscă provoacă formarea de cristale în straturile cele mai exterioare ale materialului, dar materialul de bază nu este afectat și își menține proprietățile originale. Această natură duală este o caracteristică cheie a călirii prin inducție.

Călirea oțelurilor și a altor metale a fost realizată de mult timp prin încălzirea piesei într-o flacără de o anumită origine sau într-un cuptor și apoi scăparea rapidă a piesei în apă sau alt lichid de răcire. Un metal întărit nu se îngroșează la fel de ușor, alunecă mai ușor pe alte suprafețe și rezistă la uzură. Piesa este, de asemenea, mai fragilă și se poate rupe sau sparge mai ușor atunci când este lovită sau scăpată. Prin încălzirea numai a suprafeței, caracteristica de duritate este dobândită doar de suprafață. Restul piesei păstrează rezistența materialului original.

Încălzirea unui metal sau a altui material conductiv prin conductanță sau căldură directă face ca întreaga piesă să se încălzească, deoarece electronii sunt excitați și devin mai mobili, curgând rapid din zonele mai fierbinți în zonele mai reci. La întărirea prin inducție, electronii exteriori sunt „induși” să reacționeze la câmpurile magnetice fluctuante prin producerea de curenți turbionari electrici. Acești curenți curg în cercuri minuscule, pe măsură ce electronii răspund la direcția în continuă schimbare a câmpului magnetic. Căldura nu are un mijloc de a fi condusă adânc în material.

Tipul, dimensiunea și uniformitatea cristalelor formate în timpul etapei de călire a călirii prin inducție determină calitatea finală a piesei călite. Materialul suferă o schimbare de fază de la un solid la un cristal numită transformare fără difuzie. Atomii se mișcă în esență simultan pe o distanță foarte scurtă. În oțel, o structură cristalină foarte dura cunoscută sub numele de martensită este de obicei forma finală dorită a stratului de suprafață. Cristalele martensitice se găsesc și în alte materiale întărite, inclusiv în ceramică.

Aplicațiile care necesită suprafețe puternice, dar netede, dure sunt candidații ideali pentru întărirea prin inducție. Componentele trenului de transmisie în automobile, angrenajele în multe aplicații, sculele care necesită toleranțe strânse, matrițe și operațiuni de producție de mare viteză care decupează piesele beneficiază toate de natura duală a pieselor întărite prin inducție. Procesul este relativ ieftin; cel mai mare cost de operare este aportul de energie în sine. Cuptoarele cu inducție funcționează de la dimensiuni de masă până la capacități care pot gestiona componente majore ale rachetei. Rezultatele reproductibile, de înaltă calitate sunt standard în aceste operațiuni.