Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu hartowania przedmiotów ze szkla, które zostaly poddane dzialaniu ciepla w wy¬ sokiej temperaturze, a nastepnie ochlo¬ dzone mniej lub bardziej szybko.Doswiadczenia wykazaly, ze w kazdej temperaturze szklo posiada pewna budowe czasteczkowa i jezeli szklo jest utrzymy¬ wane w pewnej danej temperaturze do¬ statecznie dlugo, to osiagniety w nim zo¬ staje uklad czasteczek odpowiadajacy tej temperaturze. Jezeli szklo zostaje rap¬ townie ochlodzone od pewnej wyzszej tem¬ peratury w sposób stosowany zwykle przy hartowaniu szkla, to sztywnosc (twardosc) Oraz lepkosc szkla wzrastaja tak szybko, iz odpowiednie zmiany w ukladzie cza¬ steczkowym opózniaja sie, wskutek czego osiaga sie jako wynik zamrozenie w szkle ukladu czasteczkowego, odmiennego od u- kladu, który szklo powinno byloby posia¬ dac, gdyby jego temperatura byla obniza¬ na z takaz szybkoscia, z jaka przebiegaja zmiany ukladu czasteczkowego w szkle* Mozna wiec wnioskowac, ze przedmio¬ ty szklane, które zostaly ochlodzone od wysokich temperatur, a zwlaszcza tak zwa¬ ne przedmioty hartowane, które sa przed¬ miotami ochlodzonymi nagle od tempera¬ tury bliskiej punktu miekniecia szkla do pewnej temperatury, posiadaja w danej temperaturze uklad czasteczek odmiennyód ukladu odpowiadajacego tej samej tem¬ peraturze.* Stwierdzono, ze przedmioty te posiada¬ ja lepkosc, rózniaca sie od lepkosci szkla w stanie statecznym, a mianowicie ich lep¬ kosc jest mniejsza niz lepkosc szkla w sta¬ nie statecznym.Jest wazna rzecza, azeby w danej tem¬ peraturze lub temperaturze uzytkowania przedmiotu lepkosc szkla miala wartosc jak najwieksza. Jest to szczególnie waz¬ ne w przypadku przedmiotów hartowa¬ nych, które posiadaja zalety wytrzymalo¬ sci na zmiany temperatur oraz oddzialy¬ wania mechaniczne, przy czym naprezenia wewnetrzne w szkle wystepuja tylko wte¬ dy, gdy lepkosc szkla jest dostatecznie duza. Jest to wazne zwlaszcza w przypad¬ ku hartowanych przedmiotów szklanych, uzywanych w temperaturze wysokiej, jak np. szklane naczynia kuchenne.Wynalazek niniejszy ma na celu polep¬ szenie jakosci przedmiotów ze szkla, w których wymagana jest wielka lepkosc szkla a tym samym i wielka jego wytrzy¬ malosc, lub inaczej mówiac wynalazek ma na celu polepszenie wlasciwosci pirome- trycznych tych przedmiotów.W celu powiekszenia lepkosci szkla tych przedmiotów utrzymuje sie je wedlug wynalazku przez ograniczony okres czasu w temperaturze nizszej od temperatury ustalonych naprezen w szkle.Temperatura, w której utrzymuje sie przedmiot, jest (najlepiej) wyzsza od naj¬ wyzszej temperatury, jakiej podlega przed¬ miot w czasie jego uzytkowania.Poza tym, gdy chodzi o przedmioty, któ¬ re powinny miec okreslone wytrzymalosci mechaniczne, jak np. w przypadku harto¬ wanych przedmiotów o róznych zastoso¬ waniach, nalezy zaznaczyc, ze przedmioty te, gdy sa ogrzewane sposobem wedlug wynalazku w celu zwiekszenia lepkosci szkla, moga zatracic w pewnych okoliczno¬ sciach czesc swego stanu naprezenia. Wy¬ nalazek przewiduje w tym przypadku spo¬ sób specjalny.Sposób ten polega na zahartowaniu przedmiotu najpierw do wyzszego stopnia hartu niz ten, jaki nalezy otrzymac, to zna¬ czy do tego stopnia, przy którym napreze¬ nia sa wieksze niz naprezenia pozadane w przedmiocie wykonczonym. Nastepnie pod¬ daje sie przedmiot obróbce cieplnej sposo¬ bem wedlug wynalazku — nagrzewaniu — majacemu na celu zwiekszenie lepkosci szkla.Nagrzewanie to reguluje sie w zalez¬ nosci od nadmiaru hartu, jaki nadano u- przednio przedmiotowi, lub odwrotnie re¬ guluje sie ten nadmiar hartu w zaleznosci od stopnia nagrzewania, jakie przewiduje sie w odniesieniu do tego przedmiotu po je¬ go zahartowaniu. Cel, jaki ma byc osiagnie¬ ty w jednym przypadku, polega na tym, zeby obydwa dzialania odpowiadaly sobie, to znaczy zeby stopien hartu, usuniety przez ogrzewanie, byl równy nadmiarowi hartu otrzymanego podczas wlasciwej czyn¬ nosci hartowania.Inaczej mówiac w tym przypadku przedmiot hartuje sie w stopniu wyzszym, niz to jest wymagane, a potem poddaje sie go obróbce cieplnej w takiej temperaturze i w przeciagu takiego okresu czasu, ze stopien hartu obniza sie do wartosci poza¬ danej. Gdy np., przedmiot jest wykonany ze szkla B (tabela 1) to moze byc zaharto¬ wany w takim stopniu, ze wartosc hartu bedzie wynosic okolo 4 kg/mm2, nastepnie poddaje sie go obróbce cieplnej w takiej temperaturze i w przeciagu takiego okresu czasu, aby stopien hartu zmniejszyl sie do wartosci okolo 3 kg/mm2.Obróbka cieplna moze polegac na sto¬ sunkowo krótktóh dktffesach ogrzewania w temperaturach zblizonych do temperatury naprezen lub tez na stosunkowo dlugich okresach ogrzewania w temperaturach niz¬ szych niz temperatura wzmiankowana wy¬ zej. — 2 —Wynalazek nadaje sie do licznych ro¬ dzajów szkla poczynajac od szkla o znacz¬ nym wspólczynniku rozszerzalnosci ciepl¬ nej az do szkla o malym wspólczynniku rozszerzalnosci cieplnej, W tabeli 1 podany jest sklad róznych rodzajów szkla o bardzo róznych wlasciwosciach, przy czym wyna- TABELA II.Szklo A B C D E F G H Temperatura powstawania w szkle naprezen 517 684 672 519 506 533 419 501 Wspólczyn¬ nik rozsze¬ rzalnosci cieplnej 32 X 10-7 33 X 10 "7 41 X 10-7 43 X 10-7 57 X 10 "7 62 X 10 "7 87 X 10 "7 89 X 10-7 Temperatura mieknienia szkla, wzmian¬ kowana w opisie niniejszym, jest to tem¬ peratura, w której szklo w stanie ustalo¬ nym posiada lepkosc = 1014-6 jednostek (poises) .Ponizej podany jest przyklad obróbki cieplnej, przystosowanej do nadania sta¬ losci ukladowi czasteczkowemu naczynia kuchennego, wykonanego z zahartowanego lazek moze stosowac sie do wszystkich tych rodzajów szkla. Wobec takiej rózno¬ rodnosci skladów podanych w tabeli 1 i wlasciwosci podanych w tabeli 2 mozna przypuszczac, ze wynalazek niniejszy na¬ daje sie praktycznie biorac do wszystkich gatunków szkla, ustalonych w handlu. szkla; o skladzie C, posiadajacego' tempera¬ ture powstawania naprezen wynoszaca 672°C. Naczynie hartuje sie z nadaniem mu wiekszego niz potrzeba stopnia hartu tak, iz szklo wykazuje naprezenia we¬ wnetrzne wynoszace np. 4 kg/mm2. Na¬ stepnie naczynie poddaje sie obróbce ciepl¬ nej, zmniejszajacej naprezenie powyzsze do wartosci pozadanej, np. do 3 kg/mm2. W przypadku szkla o podanym wyzej skla¬ dzie obróbke uskutecznia sie przez nagrze¬ wanie naczynia do temperatury 535°C w ciagu dwóch godzin lub do 510°C w ciagu siedmiu godzin.Lepkosci szkla przedmiotów, wykona¬ nych ze szkla od gatunku A do gatunku F, podanych w tabeli I, sa uwidocznione za pomoca krzywych na fig. 1 i 2, które wska¬ zuja zmiane, jaka dokonywa sie w przed¬ miocie utrzymywanym w róznych tempe¬ raturach w przeciagu 100 godzin.Krzywe wedlug fig. 1 dotycza przed¬ miotów nie obrobionych sposobem wedlug TABELA I.Szklo Si02 B20.A Al2Os Na20 CaO MgO F1 K20 U20 PbO ZnO A 81.0 13.0 1.7 4.4 ¦,..— — — — — — — B 56.4 5,0 23.0 0.8 4.1 10.7 — — - — -^- — C 60.5 — 21.4 0.6 8.7 5.8 1.5 -¦— — — — D 80.1 11.4 2.1 5.7 — ¦— — 0.6 0.1 — — E 71.0 15.0 5.0 7.5 — — —¦ 1.5 ..— . F 72.5 12.2 4.5 8.4 — — - — 2.3 — .—- —- G 61.9 0.2 1.9 10.9 — — — 1.0 — 24.0 —.H 68.8 2.3 1.5 14.7 5.7 ¦— — ~— — — 7.0 — 3 —Wynalazku, natomiast krzywe wedlug fig. 2 dotycza przedmiotów obrobionych tym sposobem.Biorac np. pod uwage szklo C widac, ze w przedmiocie nie obrobionym strata hartu w przeciagu 100 godzin rozpoczyna sie w temperaturze 375°C, natomiast w przed¬ miocie obrobionym rozpoczyna sie dopiero po 425°.Temperature i dlugosc okresu obróbki prowadzacej do nadania stalosci budowie czasteczkowej zahartowanego przedmiotu szklanego najlepiej jest okreslic przez ustalenie odsetek naprezen wewnetrznych, o który naprezenia te zostaja zmniejszone za pomoca obróbki cieplnej, przy czym przedmiot najpierw hartuje sie tak, aby powstaly w nim duze naprezenia we¬ wnetrzne, po czym poddaje sie go obróbce cieplnej w takiej temperaturze oraz w cia¬ gu takiego okresu czasu, aby naprezenia powyzsze ulegly zmniejszeniu o 25 — 50% w zaleznosci od pozadanego ostatecznego stopnia hartu w gotowym wyrobie, t&óynac ogólnie wynalazek w zastoso¬ waniu do przedmiotów hartowanych pole¬ ga najczesciej na ogrzewaniu ich, powo¬ dujacypi strate hartu i zwolnienie napre¬ zen. Co do tego nalezy zwrócic uwage, ze temperatura, w której zaczyna zmniejszac sie hart w przedmiocie mocno zahartowa¬ nym, lezy w przyblizeniu o 175°C ponizej temperatury powstawania naprezen w szkle o danym skladzie. PL