Zum Verformungsverhalten einer Alkali Kalksilicatglasschmelze in der Nähe der Transformationstemperatur Festigkeitssteigerung durch Warmverformung

Abstract

Warmzugversuche mit konstanter wahrer Dehngeschwindigkeit an einer Alkali-Kalksilicatglasschmelze (AR-Glas) zeigen, daß das oberhalb ≈ 580 °C vorhegende rein viskose Fließverhalten bei Annäherung an die Transformationstemperatur stetig in das viskoelastische Umformverhalten übergeht. Dabei werden eine rasche Zunahme des Verfestigungsexponenten sowie eine Abnahme des Geschwindigkeitsexponenten der Glasschmelze beobachtet. Gleichzeitig muß die Dehngeschwindigkeit erheblich verringert werden, um einen spröden Bruch der Schmelze zu vermeiden. Mikrohärtemessungen bei Raumtemperatur an den verfestigten Glasschmelzen ergaben keine nennenswerte Härtesteigerung gegenüber dem entspannten Glaszustand. Hingegen wurde eine Zunahme der Biegefestigkeit bei Raumtemperatur der gereckten Zugproben auf den doppelten Wert der Proben im Anlieferungszustand festgestellt. Als Ursache hierfür dürften weniger strukturelle Veränderungen des Glases als vielmehr ein Ausheilen bzw. eine Orientierungsänderung von Oberflächenfehlern anzusehen sein. On the deformation behaviour of an alkali-lime-silica glass melt near the transformation range Increase in strength by hot deformation Hot tensile tests at constant true strain rates on an alkali-lime-silica glass melt showed that there was purely viscous flow above about 580 °C but visco-elastic behaviour near the transformation temperature where there was a rapid increase in the strain hardening exponent as well as a decrease in the velocity exponents. At the same time a considerable decrease in strain rate was necessary to avoid brittle fracture of the melt. Micro-hardness measurements at room temperature showed no obvious increase for strengthened glass over stress-free glass but the bending strength at room temperature of strained tensile test samples showed double the strength of those in the original state. The origin of this difference is more likely to be due to healing or changes in orientation of surface defects than to structural changes in the glass. Comportement à la déformation d'une fonte de verre de silicate alcalin calcaire près de la température de transition vitreuse Augmentation de sa résistance par déformation à chaud Des essais de traction à chaud effectués à une vitesse d'allongement vraie et constante sur une fonte de verre de silicate alcalin calcaire (verre AR) montrent qu'au-dessus de 580 °C environ, où l'écoulement est purement visqueux, on passe de façon continue à une déformation viscoélastique lorsqu'on se rapproche de la température de transition vitreuse. Une augmentation rapide des indices de consolidation ainsi qu'une diminution des indices de vitesse de la fönte de verre sont alors observées. Simultanément, il faut réduire considérablement la vitesse d'allongement pour éviter une rupture cassante de la fonte. Des mesures de microdureté à la température ambiante sur des fontes de verre consolidées n'ont révélé aucune élévation notable de la dureté par rapport à celle du verre recuit. Par contre, on a constaté une élévation de la résistance à la flexion, à la température ambiante, des échantillons étirés, égale au double de celle des échantillons dans l'état dans lequel ils ont été livrés. La cause doit en être recherchée moins dans des variations structurales du verre que dans une „guérison" ou bien une modification d'orientation des défauts de surface.