Відпал і гарт скла

У процесі охолодження після формування скло стає крихким при температурі 550-570 ° С. При охолодженні воно руйнується через значні термопружних напруг, нерівномірного охолодження поверхневих і внутрішніх шарів. ТЕРМОПРУЖНОСТІ напруги в склі можуть бути тимчасовими, зникаючими при вирівнюванні температури вироби, і залишковими, зберігаються в склі при відносно швидкому переході його з пластичного стану в крихке. Чим менше товщина виробів і швидкість їх охолодження в період такого переходу, тим менше залишкові напруги.

Термічну обробку скла з метою усунення або зменшення залишкових напружень називають відпалом. Зі збільшенням температури відпалу і зменшенням в'язкості скла швидкість зняття залишкових напруг зростає, проте при значному підвищенні температури може статися деформація виробів. Відпал скловиробів виробляють в певному температурному інтервалі, при цьому максимальна верхня температура повинна бути на 20-50 ° С нижче температури розм'якшення скла, а мінімальна нижня температура на 50- 100 ° С (в ряді випадків 150 ° С) нижче верхньої. Для звичайних стекол інтервал відпалу становить 530-470 ° С. Допустима величина залишкових термопружних напруг для кожного виду виробів визначається дослідним шляхом. Для звичайних промислових стекол величина залишкових напруг, що розтягують допускається 3,5 МПа (5% від руйнівного навантаження).

Відпал виробів здійснюють за певним режиму: нагрівання остиглого вироби (або охолодження відформованого вироби) до верхньої температури відпалу зі швидкістю v = (20 / А2) - (30 / А2), ° С / хв, де а -полутолщіна листа, см; витримка при цій температурі протягом часу, пропорційного квадрату полутолщіни вироби т = 70а2-120 А2; повільне охолодження до нижньої температури відпалу з граничною швидкістю охолодження 10 / А2, ° С / хв, і швидке охолодження до температури 20 - 50 ° С зі швидкістю і = (Ю / А2) - (15а2), ° С / хв.

Відпал стрічки скла при вертикальному витягуванні в машинах ВВС і БВВС (безлодочних) відбувається безпосередньо в шахті машини при сповільненій швидкості охолодження в інтервалі 530-400 ° С. Для зниження швидкості охолодження скла в зоні відпалу нижні секції шахти зазвичай футеруют листовим азбестом. Відпал відбувається протягом 4-8 хв. Відпал скла, одержуваного способами безперервного прокату, горизонтального витягування і флоат-процесу, здійснюють в роликових отжігательних печах-лерах довжиною до 160 м з газовим або електричним обігрівом.

Для підвищення міцності деяких видів стекол застосовують їх загартування - термічну обробку, що супроводжується створенням в склі значних постійних внутрішніх напружень: стискають в зовнішніх шарах і розтягують у внутрішніх. Міцність і термостійкість загартованого скла в кілька разів вище, ніж обпаленої. Це пояснюється виникненням у поверхневих шарах скла напружень стиску. В процесі експлуатації таких стекол і появи розтягуючих напружень в поверхневих шарах відбувається їх компенсація штучно створеними загартуванням напруженнями стиску. Межа міцності загартованих стекол при вигині досягає 230-270 МПа. Плоске загартоване скло товщиною понад 5 мм витримує удар вільно падаючого сталевої кулі масою 800 г при падінні з висоти 1,2 м. При руйнуванні загартоване скло розпадається на шматочки з тупими нережущімп краями, що підвищує його безпеку. Однак загартоване скло не можна піддавати механічній обробці (свердління, разрезке), так як при цьому порушується поверхневий стислий шар, що може привести до повного руйнування всього виробу.

Загартування скла здійснюють шляхом нагрівання до температури, при якій воно втрачає свої тендітні властивості (630-650 ° С-для листового скла), з наступним швидким і рівномірним охолодженням потужними потоками холодного повітря в Тече 2,5-3 хв. Для гарту застосовують електричні печі з автоматичним регулюванням температурного режиму з подальшим охолодженням скла в обдувочной камерах або спеціальні автоматичні лінії для гарту стеклоізде- ща.

Отжігстекла повинен бути рівномірним, що забезпечує його відламування по лінії надрізу.
Скло плоске загартоване (ГОСТ 5727-75) застосовується для скління дверей, стель, т. Е. Там, де потрібна підвищена механічна міцність і термічна стійкість.

При виготовленні закаленногостекла використовують плоскі скла наступних видів: - листове за ГОСТ 111 марок М] - М3 і M / J. - візерункове прокатне по ГОСТ 5533

До безпечних відносять армоване, загартоване і безосколкове багатошарове скло.
При ступеня загартування. досягається в промислових умовах 2. 4 N / см при товщині листа 4,5 мм і більше, межа міцності скла досягає 250 МПа, тобто більш ніж в 5 разів вище, ніж у.

Крім закаленногостекла виробляють і безпечне скло триплекс
скла у вигляді килимів на паперовій основі методом безперервного прокату або пресування зі скляного порошку з наступним відпалом.
Закріплення фарби на склі і зміцнення скла (гарт).

прискорювачів варіння, освітлювачів і ін .; складання шихти, варіння скломаси, її охолодження (студка), формування виробів і їх отжиги при необхідності - гарт. хімічна
Найбільша кількість скла (понад 50%) в світі виробляється в вигляді листового скла.