62 (166)

62 POŁĄCZENIA SZKŁA Z METALEM

a szczególnie dobranie najodpowiedniejszych warunków odprężania złącza.

Stapianie szkła z metalem przeprowadza się zgodnie z tym, co powiedziano wyżej, w temperaturze odpowiednio wyższej od górnej temperatury odprężania T_a. W czasie następującego po tej czynności powolnego chłodzenia metal kurczy się tak, jak to wskazuje krzywa 2, tzn. wzdłuż odcinka DE (zakładamy, że krzywa wydłużenia metalu jest odwracalna]). W tym zakresie temperatur (T_a < T < T_d) szkło jest tak miękkie, że dostosowuje się całkowicie do kurczącego się metalu. Nie mogą powstawać zatem żadne naprężenia.

Dalsze, równomierne oziębienie (tzn. zarówno metalu, jak i szkła) sprowadza temperaturę złącza w obszar odprężania. W tym zakresie temperatur (T_s <C T <C T_a) szkło jest na tyle plastyczne, że może dostosować się do kurczącego się metalu, w/dłuż odcinka EFG prostej 2, ale pod pewnymi warunkami. Złącze, a zatem i część szklana złącza, musi przebywać przez odpowiednio długi okres czasu w temperaturze lub temperaturach ‘położonych w obszarze odprężania. Proces ten nosi nazwę odprężania i ma na celu zlikwidowanie naprężeń, jakie pojawiły się w szkle wskutek różnych współczynników rozszerzalności szkła i metalu. Odprężanie przeprowadza się w ten sposób, że złącze przebywa w określonej temperaturze znajdującej się w zakresie temperatur odprężania przez odpowiedni dla tej temperatury okres czasu, albo też w granicach temperatur odprężania następuje bardzo powolne obniżanie temperatury.

W górnej temperaturze odprężania T_a złącze powinno przebywać 15 min (porównaj definicję), po czym należy je chłodzić jak najszybciej, nie dopuszczając jednak do nierównomierności chłodzenia metalu i szkła (co może bardzo często nastąpić w zależności od konstrukcji złącza). W dolnej temperaturze odprężania T_s całkowite odprężenie uzyskuje się dopiero po upływie 15 godzin.

Dalsze równomierne obniżanie temperatury powoduje przejście szkła ze stanu ciągliwości w stan kruchości, a wówczas istniejące naprężenia pomiędzy metalem i szkłem, wskutek niepokrywania się krzywych wydłużenia względnego, nie mogą być sprowadzone do zera (usunięte).

Krzywe wydłużenia względnego pozwalają na określenie zarówno wielkości, jak i kierunku (ściskanie lub rozciąganie) powstających w złączu naprężeń.

Przedstawione poniżej rozumowanie wyjaśnia zasadę posługiwania się krzywymi rozszerzalności względnej przy doborze najkorzystniejszych warunków, w jakich powinno się wykonywać złącze.

Gdyby szkło po 15-godzinnym odprężaniu w temperaturze T_s — punkt G (rys. 3-9) mogło się kurczyć swobodnie, tzn. niezależnie od