RU1794065C - Способ изготовлени высокопрочных изделий из ситаллов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в способе изготовлени  высокопрочных изделий из ситаллов , включающем варку стекла, формование стеклозаготовок. отжиг, кристаллизацию, механическую обработку, травление и термохимическую обработку, механическую об- работку осуществл ют после отжига. Характеристика ситаллов: средн   прочность при глубине травлени  100 мкм дл  си- талла АС-418 472 МПа, дл  ситалла АС-380 367 МПа. 2 табл.

Description

fe

Изобретение относитс  к стекольной промышленности, в частности к способам изготовлени  высокопрочных ситалловых изделий.

Известен способ изготовлени  высокопрочных изделий из стеклокристаллических материалов, включающий последовательно: варку стекла, формование, стеклозаготовок изделий, отжиг, кристаллизацию, механическую обработку и комбинированное упрочнение путем травлени  и термохимической обработки.

При этом необходимость использовани  комбинированного упрочнени  с предварительным травлением св зана с наличием на механически обработанной поверхности изделий чрезвычайно развитой дефектности. Травление в кислотах уменьшает уровень поверхностной дефектности упрочн емого материала, а термохимическа  обработка приводит к по влению сжимающих напр жений, блокирующих

развитие поверхностных дефектов и увеличивающих прочность изделий. Необходима  при комбинированном упрочнении глубина травлени  зависит от уровн  развити  поверхностной обработочной дефектности и в некоторых случа х может достигать 1 мм. Это существенно усложн ет технологический процесс упрочнени .

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем; что в способе изготовлени  высокопрочных изделий из ситаллов, включающем варку стекла , формирование стеклозаготовок, отжиг, кристаллизацию, механическую обработку, травление и термохимическую обработку, механическую обработку заготовок осуществл ют после отжига.

Пример. Упрочн ли ситаллы на основе стекол в системах Li20 -AfcOa-SiOa - ТЮ2(АС-418) и MgO - МпО-А12Оз - SI02 - TI02(AC-380).

VI

О

4 О

Os

ел

О5

Технологи  получени  материалов включала варку исходных стекол, формование стеклозаготовок ;в виде плит стекла, отжиг плит, механическую обработку- изготовление образцов размерами 60 х 7 х 7 мм при помощи алмазного и карборундового инструмента, кристаллизацию образцов (нагрев по специальным режимам до температуры 1 190-1200 °С) и их упрочнение путем травлени  в водном растворе HF (35,7 об.%) и Н2$См (27.4 об.%) дл  уменьшени  поверхностной дефектности и термохимической обработки в расплаве МаМОз при температуре 450°С в течение 1,0 ч (АС-418) и в засыпке из древесного угл  (85 мас.%) и КаСОз (15 мас.%) при 800°С в течение 4,0 ч (АС- 380). ; ...: у..,- -;. . /...7 .: . ,. .

В табл. 1 приведены результаты испытани  сплавов на прочность.

Как видно из табл. 1, дл  получени  вы- сокопрочных образцов ситаллов, изготовленных с использованием за вл емого способа, требуетс  существенно меньша  глубина предварительного травлени , чем в случае использовани  известного способа: соответственно 50 и 100 мкм (АС-418) и ТОО и 300 мкм (АС-380). Дл  дополнительного подтверждени  наблюдаемого эффекта серию образцов ситаллэ АС-380 после отжига и механической обработки (описываемый способ получени ) надрезали стеклорезом посередине граней перпендикул рно к продольной оси (указанные надрезы имитироФормула изобретени 

Способ изготовлени  высокопрочных

изделий из ситаллов, включающий варку

стекла, формование стеклозаготовок, отжиг,

кристаллизацию, механическую обработку.

. 5 Ю. 15 ,

0 5 0

5

вали аномальные обработочные дефекты, которые могут встречатьс  на поверхности ситалловых изделий), после чего кристаллизировали и упрочн ли. Такую же серию образцов , полученных известным способом, надрезали стеклорезом после кристаллизации и механической обработки и также упрочн ли . Глубина травлени  при упрочнении измен лась в пределах 0-700 мкм. В дальнейшем образцы обеих серий испытывали на прочность при поперечном изгибе так, чтобы надрезанные зоны находились в области действи  максимальных раст гивающих напр жений,

Как видно Из результатов прочностных испытаний образцов, представленных в табл.2 Дл  достижени  уровн  прочности 290-300 МПа образцы, полученные за вл емым способом, необходимо травить на глубину 200 мкм, тогда как образцы, дл  получени  которых использован известный способ, нуждаетс  в предварительном травлении на 700 мкм. Уменьшение необходимой глубины травлени  существенно упрощает технологический процесс упрочнени  ситал ов. Это подтверждает корректность концепций, положенной в основу разработанного технического решени , и работоспособность за вл емого способа.

Описываемый способ может быть использован дл  получени  высокопрочных изделий из ситаллов широкого спектра применени . : ;.

травление и термохимическую обработку, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  процесса, механическую обработку осуществл ют после отжига.

Таблица 1

Таблица2