纵向加热原理接近于平面加热,是利用“邻近效应”加热的,而频率越高,邻近效应越强烈,从而提高了加热效率。基于上述原因,利用超音频淬火设备进行感应淬火时,使用纵向加热淬火法,电流频率已选用20~30kHz。
纵向感应加热频率的选择,一般与聚焦式感应器加热遵循的原则相同:即零件越小,频率越高;或加热层越深,频率越低。但是,许多加热层较深的轴类零件要比应用连续淬火时使用的频率要高。其理由是:纵向加热淬火时轴的每个质点在整个加热过程的持续时间内都被加热,在连续淬火时,每个质点只有当通过感应器时才加热一个短时间。
值得注意的是,由于纵向连续淬火所用感应器的跨度大于圆环连续淬火感应器,因此,当轴件淬硬区要求达到端头时,应在轴端加一个奥氏体耐热钢套,以保证轴端的加热和淬火。
阶梯轴利用超音频淬火设备进行淬火时,如必须从小直径段开始加热淬火,应另加一个辅助喷水圈,以消除喷射“死角”造成的末端淬火带或回火软带,且此时工件的移动速度要有所降低;对于直径较大的中碳钢件,纵向连续淬火时,工件必须强烈冷却,否则由于深层的热能较多,产生高温自回火,淬不硬。