Um dos recentes desenvolvimentos notáveis no campo do tratamento térmico tem sido a aplicação de aquecimento por indução endurecimento superficial localizado. Os avanços contingentes à aplicação da corrente de alta frequência foram nada menos que fenomenais. Começando há relativamente pouco tempo como um método muito procurado de endurecer superfícies de rolamentos em virabrequins (vários milhões deles estão em uso, estabelecendo todos os recordes de serviço), hoje encontra esse método de endurecimento de superfície muito seletivo produzindo áreas endurecidas em uma multiplicidade de partes. No entanto, apesar de sua amplitude de aplicação atual, o endurecimento por indução ainda está em seu estágio inicial. Sua provável utilização para o tratamento térmico e endurecimento de metais, aquecimento para forjamento ou brasagem, ou soldagem de metais semelhantes e diferentes, é imprevisível.
Endurecimento por indução resulta na produção de objetos de aço temperado localmente com o grau de profundidade e dureza desejados, estrutura metalúrgica essencial do núcleo, zona de demarcação e caixa endurecida, com praticamente ausência de distorção e sem formação de incrustações. Permite o projeto de equipamentos que garante a mecanização de toda a operação para atender aos requisitos da linha de produção. Ciclos de tempo de apenas alguns segundos são mantidos pela regulação automática da potência e intervalos de aquecimento e resfriamento de frações de segundo indispensáveis para a criação de resultados de fac-símile de fixações especiais exatas. O equipamento de endurecimento por indução permite que o usuário endureça apenas a parte necessária da maioria dos objetos de aço e, assim, mantenha a ductilidade e resistência originais; endurecer artigos de desenho intrincado que não podem ser tratados de outra forma; eliminar o pré-tratamento caro usual, como chapeamento de cobre e cementação, e operações dispendiosas de endireitamento e limpeza subsequentes; reduzir o custo do material por ter uma ampla seleção de aços para escolher; e endurecer um item totalmente usinado sem a necessidade de qualquer operação de acabamento.
Para o observador casual, parece que o endurecimento por indução é possível como resultado de alguma transformação de energia que ocorre dentro de uma região indutiva do cobre. O cobre transporta uma corrente elétrica de alta frequência e, em um intervalo de alguns segundos, a superfície de uma peça de aço colocada dentro dessa região energizada é aquecida até sua faixa crítica e temperada até a dureza ideal. Para o fabricante de equipamentos para este método de endurecimento significa a aplicação dos fenômenos de histerese, correntes parasitas e efeito pelicular para a produção efetiva de endurecimento superficial localizado.
O aquecimento é realizado pelo uso de correntes de alta frequência. Frequências especificamente escolhidas de 2,000 a 10,000 ciclos e mais de 100 ciclos estão sendo amplamente usadas no momento. Corrente desta natureza ao fluir através de um indutor produz um campo magnético de alta frequência dentro da região do indutor. Quando um material magnético como o aço é colocado dentro deste campo, há uma dissipação de energia no aço que produz calor. As moléculas dentro do aço tentam se alinhar com a polaridade desse campo e, com isso mudando milhares de vezes por segundo, uma enorme quantidade de atrito molecular interno é desenvolvida como resultado da tendência natural do aço de resistir a mudanças. Desta forma, a energia elétrica é transformada, por meio de fricção, em calor.
No entanto, como outra característica inerente da corrente de alta frequência é concentrar-se na superfície de seu condutor, apenas as camadas superficiais são aquecidas. Essa tendência, chamada de “efeito pelicular”, é uma função da frequência e, outras coisas sendo iguais, frequências mais altas são efetivas em profundidades mais rasas. A ação de atrito que produz o calor é chamada de histerese e obviamente depende das qualidades magnéticas do aço. Assim, quando a temperatura ultrapassou o ponto crítico no qual o aço se torna não magnético, todo o aquecimento histerético cessa.
Há uma fonte adicional de calor devido a correntes parasitas que fluem no aço como resultado da rápida mudança de fluxo no campo. Com a resistência do aço aumentando com a temperatura, a intensidade dessa ação diminui à medida que o aço se aquece, e é apenas uma fração de seu valor original “frio” quando a temperatura de têmpera adequada é atingida.
Quando a temperatura de uma barra de aço aquecida indutivamente chega ao ponto crítico, o aquecimento devido às correntes parasitas continua a uma taxa bastante reduzida. Como toda a ação ocorre nas camadas superficiais, apenas essa parte é afetada. As propriedades originais do núcleo são mantidas, sendo o endurecimento da superfície realizado por têmpera quando a solução completa de carboneto foi alcançada nas áreas de superfície. A aplicação contínua de energia causa um aumento na profundidade da dureza, pois à medida que cada camada de aço é trazida à temperatura, a densidade de corrente muda para a camada abaixo da qual oferece uma resistência menor. É óbvio que a seleção da frequência adequada e o controle da potência e do tempo de aquecimento tornarão possível o cumprimento de quaisquer especificações desejadas de endurecimento da superfície.
Metalurgia de Aquecimento por indução
O comportamento incomum do aço quando aquecido indutivamente e os resultados obtidos merecem uma discussão sobre a metalurgia envolvida. Taxas de solução de carboneto de menos de um segundo, dureza mais alta do que a produzida pelo tratamento em forno e um tipo nodular de martensita são pontos a serem considerados
que classificam a metalurgia de endurecimento por indução como “diferente”. Além disso, a descarbonetação da superfície e o crescimento de grãos não ocorrem devido ao curto ciclo de aquecimento.
Aquecimento por indução produz uma dureza que é mantida em 80% de sua profundidade e, a partir daí, uma diminuição gradual através de uma zona de transição para a dureza original do aço encontrada no núcleo que não foi afetado. A ligação é, portanto, ideal, eliminando qualquer chance de fragmentação ou rachadura.
A solução completa de carboneto e a homogeneidade evidenciada pela dureza máxima podem ser alcançadas com um tempo total de aquecimento de 0.6 segundos. Deste tempo, apenas 0.2 a 0.3 segundo está realmente acima do crítico inferior. É interessante notar que os equipamentos de têmpera por indução estão em operação diária em regime de produção com solução completa de metal duro, resultante de um ciclo de aquecimento e têmpera, cujo tempo total é inferior a 0.2 segundo.
A martensita nodular fina e mais homogênea que resulta do endurecimento por indução é mais facilmente aparente com aços carbono do que com aço liga devido à aparência nodular da maioria das martensita de liga. Esta estrutura fina deve ter como origem uma austenita que é o resultado de uma difusão de carboneto mais completa do que a obtida com aquecimento térmico. O desenvolvimento praticamente instantâneo de temperaturas críticas em toda a microestrutura do ferro alfa e carboneto de ferro é particularmente propício para uma solução rápida de carboneto e uma distribuição de constituintes que tem como produto inevitável uma austentita completamente homogênea. Além disso, a conversão desta estrutura em martensita produzirá uma martensita que possui características semelhantes e uma resistência correspondente ao desgaste ou penetração de instrumentos. 
aquecimento de alta velocidade por indução