Способ упрочнения изделий из стекла

О П И С А Н И Е Р 0 И 4216ИЗОБРЕТЕНИЯ 6 овз Советских Социалистических Республик(21) 2054931/33 С ОЗВ 23/02 С ОЗС 17/00 явки сударственный комитет Совета Министров СС Бюллетень1 53) УДК 666,1,053.6(088.8) оо делам изобретеии и открытийписания 06.07.7 ЛИЙ ИЗ СТЕКЛ 54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИ ю изде- обладав по- ользова- указанерхностьпокрыгревании высокой ературе,е 30 гИзобретение относится к удрочнени лий из стекла, например кварцевого, ющих сжимающими напряжениями верхностном слое, и может быть исп но на предприятиях, производящих ные изделия.Известен способ создания остаточных напряжений в изделии путем изгибания материала в процессе закаливания 1.Недостатком этого способа создания напряжений является то, что нагрев изделия до температуры закалки может вызвать внекоторых случаях изменение его физико-химических свойств, например у многих силикатных стекол, и в частности кварцевого стекла, при нагреве до температуры закалки (1500 - 1600 С) кристаллизуются поверхности.Кроме того, при упрочнении плоских изделий при нагревании до температуры закалки изделия становится пластичными и значительно изменяют свою форму под воздействием напряжений, возникающих при изгибе,Цель изобретения - повысить степень упрочнения изделия при сохранении его первоначальной формы.Это достигается тем, что н в изделия перед нагреванием н т тие из материала, в котором пнапряжения релаксируют сскоростью и при более низкои п чем в материале изделия. Для кварцевого стекла таким покрытием может быть покрытие на основе кварцевого стекла, например легированное кварцевое стекло или полученное гидролизом тетрахлорида кремния.Покрытие наносят любым известным способом. Оптимальная толщина покрытия 50 - 150 мкм. Изделие нагревают до температуры релаксации напряжений в покрытии, изгибают и выдерживают при этой температуре до полной релаксации напряжений в покрытии.Температурные и временные параметры зависят от вида покрываемого материала и использованного покрытия. При этом напряжения в материале изделия не релаксируют или релаксируют в значительной меньшей степени. Затем изделие охлаждают и снимают нагрузку. Под воздействием упругих растягивающих напряжений в прилегающем к покрытию слое изделия в покрытии возникают сжимающие напряжения.П р и м е р, Создание сжимающих напряжений в поверхности диска из кварцевого стекла марки диаметром 50 мм и толщиной 5 мм.1-1 а поверхность диска наносят слой кварцевого стекла марки КСГ путем высокотемпературного гидролиза тетрахлорида кремния из паровой фазы с последующим сплавленим слоя. Температура размягчения кварцевоо стекла марки КГС ниже, чем у стекла554216 Составитель И. Чернявская Редактор Э. Шибаева Тсхред Л. Гладкова Корректор Л, Брахнина Заказ 1053/7 Изд. Ив 377 Тираж 582 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 марки КУ на 100 в 1 С, и релаксация напряжения при температуре выдержки 1000 С в стекле марки КСГ происходит на несколько порядков быстрее, чем в стекле марки КУ,Толщина слоя покрытия 100 мкм. Диск с покрытием устанавливают в опорное кольцо, находящееся внутри печи, и нагревают до 1000 С, затем изгибают под нагрузкой 100 кг, приложенной в центре диска. Образец выдерживают в нагруженном состоянии при этой температуре в течение 30 мин. Напряжения в покрытии из стекла марки КСГ релаксируют при этой температуре, в то время как растягивающие напряжения в стекле марки КУ сохраняются практически полностью. Затем диск вместе с печью охлаждают и нагрузку снимают. Среднее остаточное сжимающее напряжение в покрытии составляет 4 кг/мм, а прочность при изгибе возрастает с 7 до 12 - 14 кг/мм,Предлагаемый способ позволяет упрочнить многие изделия из стекла: диски, пластины, стержни, т. е. увеличить в несколько раз их гарантированную или конструкционную прочность, тем самым уменьшить толщину изделия, снизить вес конструкции и сократить расход материала. Нанесение покрытия, релаксация напряжений в котором происходит быстрее и при более низких температурах, чем в материале изделия, позволяет нагревать изделие, на пример, из кварцевого стекла до более низких температур, что делает этот способ достаточно технологичным,10 Формула изобретения Способ упрочнения изделий из стекла,преимущественно кварцевого, путем одновременного нагревания и изгибания его и последу ющего охлаждения, отличающийся тем,что, с целью повышения степени упрочнения и сохранения его формы, на поверхность изделия перед нагреванием наносят покрытие на основе кварцевого стекла, релаксация на пряжений в котором во время температурнойвыдержки происходит с более высокой скоростью и при более низкой температуре, чем в материале изделия.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство Ю 338498, кл.С ОЗВ 27/00, 1968.