Снятие внутренних напряжений. Отжиг - Определение и снятие внутреннего напряжения в стекле
Для того чтобы в изделии не было опасных для эксплуатации напряжений, его подвергают тепловой обработке -- отжигу. Стекло может разрушиться, если остаточные напряжения в нем достигают 700 кгс/см2. В процессе отжига эти напряжения снижаются до 35 кгс/см2, т. е. до 5%. Для каждого вида стекла в зависимости от его конфигурации и химического состава устанавливают свой режим отжига. Для этого определяют прежде всего температурный интервал, в котором могут возникнуть или исчезнуть остаточные напряжения. Этот интервал, называемый зоной отжига стекла, ограничивается высшей и низшей температурой отжига.
Под высшей температурой отжига подразумевают ту температуру, которая отвечает вязкости стекла 1013 П. При этой температуре напряжения в стекле уменьшаются в 10 раз за время, равное 5 мин. Эта температура соответствует границе хрупкого состояния стекла.
Под низшей температурой отжига подразумевают температуру при которой вязкость стекла соответствует 1015 П. При этой температуре напряжения уменьшаются в 10 раз за время, в 100 раз большее, чем при верхней температуре отжига, т. е. за 500 мин.
Разница между высшей и низшей температурами отжига для обычных стекол составляет 100° С, а для оптического стекла -- 150° С. Процесс отжига стекла состоит из четырех стадий (рис. 1).
I стадия -- предварительный нагрев или охлаждение (отрезок I). Изделия доводятся до заданной высшей температуры отжига со скоростью, не вызывающей их разрушения.
II стадия -- выдержка при постоянной температуре (отрезок II). Изделия выдерживают при высшей температуре отжига в течение времени, достаточного для заданного уменьшения напряжений.
III стадия -- медленное охлаждение (отрезок III). Изделия охлаждаются с достаточно малой скоростью, не допускающей возникновения новых остаточных напряжений, превышающих заданные.
IV стадия -- быстрое охлаждение (отрезок IV). Изделия охлаждаются со скоростью, обеспечивающей допустимые временные напряжения.
![графики отжига](/images/image001-3915.jpg)
Рис. 1. Графики отжига: а -- штучных изделий, б -- листового стекла; I--IV -- стадии отжига
Температура, скорость охлаждения и продолжительность каждой стадии зависят от вида изделия, его конфигурации, химического состава. Поэтому для каждого производственного процесса устанавливают свой особый режим отжига. При отжиге листового стекла, вырабатываемого машиной ВВС, II стадия отсутствует. При изготовлении стеклоизделий большое значение имеет контроль качества отжига. Методы контроля качества отжига основаны на том, что в стекле под действием внутренних напряжений возникает двойное лучепреломление, которое проявляется в виде окраски при просмотре в полярископе.
![печи для отжига стекла](/images/image002-2804.jpg)
![](/images/image003-2170.jpg)
Рис 2. Печи для отжига стекла
Стеклоизделия отжигают в камерных, вагонеточных, муфельных, роликовых, циркуляционных и вертикальных печах. Наибольшее распространение получили муфельные отжигательные печи ЛМН-1000-18 (рис. 3) и 2ПО-180. В этой печи изделия непрерывно перемещаются на сетчатом конвейере 7, последовательно проходя все стадии отжига.
Эффективность муфельных печей высока, так как для тепловой обработки стеклоизделий максимально используется тепло самих отжигаемых изделий. Печь состоит из чугунных секций, скрепленных болтами. Головная часть обогревается жидким или газообразным топливом, которое сжигается в камере 8, футерованной шамотным кирпичом. Продукты горения движутся по трубопроводу 2 и по горизонтальным нижним и верхним подовым каналам 9 к отсасывающему вентилятору 3.
Золотники 6 служат для подачи в горячую зону холодного воздуха (в случае необходимости). В холодной части за туннелем 1 отжига находится открытый конвейер для окончательного охлаждения и сортировки изделий. Сетчатый конвейер перемещается приводом 5. Листовое стекло отжигают также в электрических отжигательных печах ЭПО-160. Стекло в них перемещается с помощью вращающихся валков. Туннель печи выполнен в виде металлического каркаса, футерованного огнеупором. Вращающиеся от электродвигателя валки в горячей зоне асбестированы и охлаждаются водой. Температурный режим отжига стекла в этих печах поддерживается автоматически.
![муфельная отжигательная печь](/images/image004-1793.jpg)
Рис. 3. Муфельная отжигательная печь: 1 -- туннель, 2 -- трубопровод, 3 -- вентилятор, 4 -- сортировочная рама, 5 -- приводная станция, 6 -- золотник, 7 -- сетчатый конвейер, 8 -- топочная камера, 9 -- подовые каналы
Так же для отжига стеклоизделий используется печь с газовыми горелками (Рис. 4)
![](/images/image005-3660.png)
Рис. 4. Устройство печи с газовыми горелками для отжига ампул 1 - корпус; 2 - камера нагрева; 3 - камера выдержки; 4 - камера охлаждения; 5 - стол загрузки; 6 - стол выгрузки; 7 - газовые горелки; 8 - конвейер; 9 - кассета с ампулами
Печь состоит из трех камер: нагрева, выдержки (отжига) и охлаждения ампул. На верхнем своде камеры нагрева и выдержки в тоннеле установлены газовые горелки инфракрасного излучения типа ГИИВ-2, под нижними чугунными плитами, образующими пол печи, помещены горелки инжекторного типа.
Для отжига ампулы загружаются в металлические контейнеры капиллярами вверх; в одном контейнере помещается около 500 ампул вместимостью 10 мл. Кассеты в туннеле перемещаются с помощью цепного конвейера. В камерах нагрева и выдержки ампулы нагреваются до температуры 560-580°С с выдержкой при этой температуре около 10 минут. Зона охлаждения разделена на две части: в первую часть (по ходу движения) подается противотоком воздух, прошедший вторую часть и имеющий температуру около 200°С.
В первой зоне этой камеры происходит постепенное охлаждение ампул в течение 30 минут. Во второй зоне ампулы быстро охлаждаются воздухом до 60°С за 5 минут, затем до комнатной температуры и проходят к столу выгрузки. Принятый двухступенчатый процесс охлаждения исключает возможность возникновения повторных напряжений в стекле ампул. Над верхним сводом печи установлен вентилятор подачи воздуха для охлаждения ампул. Боковые стены печи имеют смотровые окна для наблюдения за работой горелок.
Похожие статьи
-
При изменении температуры окружающей среды (воздуха, воды и др.) в помещенном в нее стекле возникают напряжения, под действием которых стекло может...
-
Внутренние напряжения в стекле - Определение и снятие внутреннего напряжения в стекле
Внутренние напряжения в стекле могут возникнуть в результате приложения внешних механических воздействий (сжатия или растяжения); кроме того, они могут...
-
Определение внутренних напряжений в стекле - Определение и снятие внутреннего напряжения в стекле
Качественный анализ остаточных внутренних напряжений в стекле проводят при помощи полярископов типа ПКС, ПКС-500 и ряда других. Их чаще всего используют...
-
Отжиг I рода - Характеристика и структурные методы исследования металлов
1. Отжиг 1 рода предназначен для выравнивания физической или химической неоднородности. Целью этого отжига не является фазовая перекристаллизация,...
-
Основан на использовании диффузионных (нормальных) фазовых превращений при охлаждении металлов и сплавов. Основные параметры отжига II рода : температура...
-
Для измерения деформаций широко применяются проволочные тензорезисторы. Они используются также и при исследовании остаточных напряжений. Тензорезисторы в...
-
При определении остаточных напряжений используется теория стержней, основанная на гипотезе плоских сечений. Остаточное напряженное состояние...
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПОЛОЖЕНИЯ ГЛАВНЫХ ПЛОЩАДОК - Коэффициент запаса прочности
Рассмотрим обратную задачу. Даны нормальные и касательные напряжения, действующие по граням элемента (рис. 2.28, А). Требуется определить положение...
-
Определение структурных составляющих зоны термического влияния при сварке
Цель курсовой работы - определение структурных составляющих зоны термического влияния при сварке. Теоретические сведения При сварочном термическом...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес второй ступени. В соответствиями с указаниями [1] принимаем = 490 М; = 1,01; = 0,1; =427...
-
С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 45....
-
Выбор марки материала, назначение химико-термической обработки зубьев; определение допускаемых напряжений Используя таблицу П21 и П28, назначаем для...
-
В данной работе используем формулу для определения остаточных напряжений в стержнях произвольного сечения (И. А. Биргер "Остаточные напряжения", стр....
-
Зададимся скоростями движения жидкости. Для всасывающей гидролинии примем Vвс = 1,2 м/с. Для сливной гидролинии примем Vсл = 2 м/с. Для напорной...
-
Рассмотрим более общий случай плоского (двухосного) напряженного состояния, когда отличны от нуля два главных напряжения ?1 и ?2 (рис. 2.27, А)....
-
Выбор материала и определение допускаемых напряжений цилиндрических зубчатых колес - Детали машин
Определение допускаемых напряжений. По условию задания на курсовой проект принимаем прямозубую передачу. Материал колеса и шестерни выбираем по [1,...
-
Значительные остаточные напряжения могут возникать после механической обработки (точения, фрезерования, шлифования и др.). Особенность этих остаточных...
-
Выбор материала зубчатой передачи А) По справочнику определяем марку стали: для шестерни - 40Х, твердость ? 45HRC Э1; для колеса - 40Х, твердость...
-
Отжиг маятниковый (циклический), сфероидизирующий отжиг - Термообработка деталей и инструментов
[pendulum (cyclic) аnnealing] - Отжиг с многократным нагревом до 740 OС и охлаждением до 680 OC, что обеспечивает получение структуры зернистого перлита....
-
Извлечение внутренних органов распиловка и зачистка туш. - Переработка животноводческой продукции
Оценка качества туш и их сан6итарная обработка. Особенности организации современного убойного цеха Можно считать, что цикл подготовки животных к убою...
-
Термическая обработка металлов, Отжиг - Химико-термическая обработка металлов
Отжиг Отжиг металла производят для снятия внутрикристаллического напряжения, вследствие чего уменьшается твердость металла. При обработке во время ковки...
-
Расчет времени отжига Для расчета времени отжига нам необходимо знать верхнюю и нижнюю границу отжига, а также термостойкость стекла. Эти данные можно...
-
В первой печи будем производить нагрев. Для этой цели возьмем электрическую шахтную печь среднетемпературную с максимальной рабочей температурой 1000 °С,...
-
Эксплуатационные теплопритоки определяются, как сумма теплопритоков отдельных видов, Вт Q4 = q1+ q2 + q3+q4 Теплоприток от освещения q1Вт Q1=AF Где А -...
-
Стекло - Стекло и строительные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
C:Documents and SettingsСvetaLocal SettingsTempRar$DI00.922Все для материаловеденияСтеклоСтеклышко1.htm - word0000#word0000 Стекло, твердый аморфный...
-
- максимальный изгибающий момент от действия ветровой нагрузки; - максимальный изгибающий момент собственного веса панели; - поперечная сила, визникающая...
-
Т. к. обрез фундамента под колонну находится на отметке +0.15м; Т. к. стропильная балка имеет ширину 155 мм, окончательно принимаем ; При этом необходимо...
-
, Предел изгибной выносливости [1, табл. 6,16]. [1, табл. 6,16]. S F =1,75 - коэффициент безопасности [3, табл. 8.9]. Коэффициент долговечности: , Q=6 -...
-
Уравнения состояния и основные передаточные функции замкнутой системы В данной работе рассматривается АСР, управление в которой организованно по принципу...
-
Для сосновых досок 2-го сорта Для фанеры березовой ФСФ Геометрические характеристики приведенного сечения Учитывая неравномерность распределения...
-
Шероховатость посадочных поверхностей валов и отверстий корпусов рекомендуется принимать по [2], табл. 4.95, с.296. Для рассматриваемого примера...
-
Определение сил в зацеплении закрытых передач Б= 20° Таблица 6.1 - Силы в зацеплении закрытой передачи Вид передачи Силы в зацеплении Значение силы, Н На...
-
Отожженную спирализованную проволоку на керне разрезают на отдельные отрезки требуемой длины на специальных машинах резки спиралей нескольких типов....
-
Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. С. Н. Журковым и А. П. Александровым была сформулирована...
-
Диаметр колонны зависит от объема паров и их допустимой линейной скорости в свободном сечении колонны. Объемный расход паров рассчитываем по формуле Где...
-
Напряжения в трубопроводе в переходных зонах
Аннотация Методом математического моделирования с учетом взаимодействия грунта с подземной трубой исследованы закономерности формирования...
-
Блюда, производимые на предприятиях общественного питания, делятся на различные группы в зависимости от используемого сырья и способов кулинарной...
-
В пределах упругости зависимость между деформациями и напряжениями определяется системой уравнений, обобщенного закона Гука. Линейные упругие деформации...
-
Фактические нагрузки, действующие на деталь, и свойства материалов, из которых она изготовлена, могут значительно отличаться от тех, которые принимаются...
-
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей Тема: Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные...
Снятие внутренних напряжений. Отжиг - Определение и снятие внутреннего напряжения в стекле