Jedan od nedavnih izvanrednih dostignuća u području toplinske obrade bila je primjena Indukcijsko grejanje do lokalnog površinskog očvršćavanja. Napredak koji je uslovljen primjenom struje visoke frekvencije nije bio ništa drugo nego fenomenalan. Počevši pre relativno kratkog vremena kao dugo tražena metoda kaljenja ležajnih površina na radilicama (nekoliko miliona njih je u upotrebi i postavlja sve vremenske rekorde u radu), danas pronalazimo ovu vrlo selektivnu metodu kaljenja površina koja proizvodi očvršćene površine na više dijelovi. Ipak, uprkos svojoj današnjoj širini primjene, indukcijsko stvrdnjavanje je još uvijek u početnoj fazi. Njegova vjerojatna upotreba za termičku obradu i kaljenje metala, zagrijavanje za kovanje ili lemljenje, ili lemljenje sličnih i različitih metala je nepredvidiva.
Indukcijsko kaljenje rezultira proizvodnjom lokalno kaljenih čeličnih predmeta sa željenim stepenom dubine i tvrdoće, bitne metalurške strukture jezgre, zone razgraničenja i kaljenog kućišta, sa praktičnim nedostatkom izobličenja i bez stvaranja kamenca. Omogućava dizajn opreme koja garantuje mehanizaciju cijele operacije kako bi se ispunili zahtjevi proizvodne linije. Vremenski ciklusi od samo nekoliko sekundi održavaju se automatskom regulacijom snage i intervalima grijanja i gašenja u djeliću sekunde koji su neophodni za stvaranje faksimila rezultata zahtjevnih specijalnih fiksacija. Oprema za indukcijsko kaljenje omogućava korisniku da površinski očvrsne samo potreban dio većine bilo kojeg čeličnog predmeta i tako zadrži originalnu duktilnost i čvrstoću; da očvrsne predmete zamršenog dizajna koji se ne mogu tretirati na bilo koji drugi način; da se eliminišu uobičajeni skupi prethodni tretmani kao što su bakreno prevlačenje i naugljičenje, i skupe naknadne operacije ispravljanja i čišćenja; smanjiti troškove materijala tako što ćete imati širok izbor čelika od kojih možete birati; i da očvrsne potpuno obrađen predmet bez potrebe za završnom obradom.
Povremenom posmatraču se čini da je indukcijsko očvršćavanje moguće kao rezultat neke transformacije energije koja se dešava unutar induktivnog područja bakra. Bakar nosi električnu struju visoke frekvencije i, unutar intervala od nekoliko sekundi, površina komada čelika smještenog unutar ovog područja pod naponom se zagrijava do svog kritičnog raspona i ugasi do optimalne tvrdoće. Proizvođaču opreme za ovu metodu kaljenja to znači primjenu fenomena histereze, vrtložnih struja i skin efekta na efikasnu proizvodnju lokaliziranog površinskog očvršćavanja.
Zagrijavanje se ostvaruje upotrebom struja visoke frekvencije. Trenutno se intenzivno koriste posebno odabrane frekvencije od 2,000 do 10,000 ciklusa i više od 100 ciklusa. Struja ove prirode koja teče kroz induktor proizvodi visokofrekventno magnetsko polje unutar područja induktora. Kada se magnetni materijal kao što je čelik stavi u ovo polje, dolazi do disipacije energije u čeliku koja proizvodi toplinu. Molekuli unutar čelika pokušavaju se uskladiti s polaritetom ovog polja, a s tim promjenom hiljadama puta u sekundi, razvija se ogromna količina unutrašnjeg molekularnog trenja kao rezultat prirodne težnje čelika da se odupre promjenama. Na ovaj način električna energija se, putem medija trenja, pretvara u toplinu.
Međutim, budući da je druga inherentna karakteristika struje visoke frekvencije da se koncentriše na površinu svog vodiča, samo površinski slojevi se zagrijavaju. Ova tendencija, nazvana „efekat kože“, je funkcija frekvencije i, pod jednakim uslovima, više frekvencije su efikasne na manjim dubinama. Djelovanje trenja koje proizvodi toplinu naziva se histereza i očito ovisi o magnetskim kvalitetama čelika. Dakle, kada temperatura prijeđe kritičnu tačku na kojoj čelik postaje nemagnetičan, svo histerezno zagrijavanje prestaje.
Postoji dodatni izvor topline zbog vrtložnih struja koje teku u čeliku kao rezultat brzo promjenjivog toka u polju. Sa povećanjem otpornosti čelika s temperaturom, intenzitet ovog djelovanja se smanjuje kako se čelik zagrijava, i samo je djelić njegove "hladne" izvorne vrijednosti kada se postigne odgovarajuća temperatura gašenja.
Kada temperatura induktivno zagrijane čelične šipke dođe do kritične tačke, zagrijavanje uslijed vrtložnih struja nastavlja se znatno smanjenom brzinom. Budući da se cjelokupno djelovanje odvija u površinskim slojevima, zahvaćen je samo taj dio. Održavaju se originalna svojstva jezgra, a površinsko očvršćavanje se postiže gašenjem kada se postigne potpuna otopina karbida na površini. Kontinuirana primjena snage uzrokuje povećanje dubine tvrdoće, jer kako se svaki sloj čelika dovede do temperature, gustina struje se pomiče na sloj ispod koji nudi manji otpor. Očigledno je da će izbor odgovarajuće frekvencije, te kontrola snage i vremena grijanja omogućiti ispunjavanje svih željenih specifikacija površinskog očvršćavanja.
Metalurgija of Indukcijsko grijanje
Neobično ponašanje čelika pri induktivnom zagrijavanju i dobiveni rezultati zaslužuju raspravu o uključenoj metalurgiji. Brzina rastvora karbida manja od sekunde, veća tvrdoća od one proizvedene obradom u peći i nodularni tip martenzita su tačke koje treba uzeti u obzir
koji klasifikuju metalurgiju induktivnog kaljenja kao „drugačiju“. Nadalje, dekarbonizacija površine i rast zrna se ne dešavaju zbog kratkog ciklusa zagrijavanja.
Indukcijsko grejanje proizvodi tvrdoću koja se održava kroz 80 posto njegove dubine, a odatle pa nadalje, postepeno smanjenje kroz prijelaznu zonu do prvobitne tvrdoće čelika koja se nalazi u jezgri koja nije bila pogođena. Veza je stoga idealna, eliminišući svaku mogućnost pucanja ili provjere.
Potpuna otopina karbida i homogenost, o čemu svjedoči maksimalna tvrdoća, mogu se postići ukupnim vremenom zagrijavanja od 0.6 sekundi. Od ovog vremena, samo 0.2 do 0.3 sekunde je zapravo iznad donjeg kritičnog. Zanimljivo je napomenuti da je oprema za indukcijsko kaljenje u svakodnevnom radu na proizvodnoj bazi sa kompletnom karbidnom otopinom, koja je rezultat ciklusa grijanja i kaljenja, čije je ukupno vrijeme manje od 0.2 sekunde.
Fini nodularni i homogeniji martenzit koji nastaje indukcijskim kaljenjem lakše je vidljiv kod ugljičnih čelika nego kod legiranih čelika zbog nodularnog izgleda većine legiranih martenzita. Ova fina struktura za svoje porijeklo mora imati austenit koji je rezultat temeljitije difuzije karbida nego što se postiže termičkim zagrijavanjem. Praktično trenutni razvoj kritičnih temperatura u cijeloj mikrostrukturi alfa željeza i željeznog karbida posebno pogoduje brzom rastvoru karbida i raspodjeli sastojaka koji kao svoj neizbježni proizvod ima potpuno homogen austenit. Nadalje, konverzija ove strukture u martenzit će proizvesti martenzit koji posjeduje slične karakteristike i odgovarajuću otpornost na habanje ili prodiranje instrumenata. 
visokobrzinsko grijanje indukcijom