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" Objets en verre trempé et leur procédé de fabrication."
La présente invention est relative à la fabrica- tion d'articlesen verre et elle a Pour objet l'obtention d'articles en verre trempé possédant une résistance thermi- que et mécanique élevées, et conservant cette résistance après qu'ils ont été soumis à des températures élevées. De telles propriétés sont désirables dans les ustensiles de cuisine en verre et spécialement dans ceux destinés à être placés sur les cuisinières, se différenciant de ceux allant au four, en ce qu'ils sont soumis à une température plus élevée localisée, au lieu d'être soumis à la température 'uniforme relativement basse du four. L'utilisation du verre (qui diffère du quartz fondu) a jusqu'à présent été imposa sible pour la réalisation de tels ustensiles.
Bien que 1'-
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obtention de ce genre d'ustensiles soit le principal but visé par la présente invention, ses diverses caractéristi- ques se prêtent aussi à l'obtention d'ustensiles dans les- quels les exigences sont moindres, quoique, jusqqàà présent, il ait été impossible de les réaliser ou à des prix prohi- bitiffs.
Un des objets de la présente invention consiste à stabiliser les tensions dans du verre trempé à des tempé- ratures élevées auxquelles il sera exposé lors de son emploi ultérieur. Dans ce but, il y a lieu de considérer le "point de ramollissement", le "point de recuit" et le "point de tension" du verre particulier soumis à la trempe.
Le point de ramollissement est l'état dans le- quel le verre possède une viscosité-de 107.6 poises; le point de recuit est l'état dans lequel le verre possède une viscosité de OU*4 poises; et le ,point de tension est 1'- état dans lequel le verre possède une viscosité de 1014.6 poises. Les expressions" température de ramellissent", "température de recuit" et "température de tension" définis- sent la température à laquelle un verre recuit atteint lés états visqueux ci-dessus indiqués.
II n'était pas connu, avant la présente inven- tion, que le verre trempé subit un relâchement de tension lorsqu'il est soumis à un chauffage répété ou prolongé à une basse température et l'ignorance de ce fait peut avoir été la cause de nombreux insuccès pour lesquels aucune explication appropriée n'a pu être fournie .
La raison de ce phénomène de relâchement ou d'abandon de tension n'est pas parfaitement connue, mais on suppose qu'il est partiellement dû à un changement dans la structure moléculaire du verre causé par la trempe. Les in- vestigations de la Société demanderesse ont conduit à la
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conclusion que pour chaque température, le verre possède une certaine disposition moléculaire préférée et que s'il est maintenu à une température donnée pendant un,temps suffisant, la disposition moléculaire correspondante sera éventuelle- ment atteinte . Bien entendu, cette condition est accélérée lorsque le verre devient moins visqueux et plus mobile, car les molé cules peuvent alors se déplacer plus librement que lorsque le verre est ferme (stiff) et dur.
Par suite, en refroidissant le verre à partir d'une température élevée, comme on le fait habituellement dans la trempe du verre, sa fermeté ( stiffness) augmente avec une telle rapidité que le changement correspondant dans la disposition moléculaire, ne peut nécessairement pas suivre et il se produit ainsi l'- effet de congélation (freezing) dans le verre d'une disposi- tion moléculaire se trouvant dans la région de celle qui prévaut immédiatement au-dessus du point de ramollissement, ou lorsque le verre a une viscosité d'environ 107.6 poises.
En d'autres termes, pour tremper le verre, il est nécessaire de réduire d'abord sa viscosité et l'amener à un état au-dessous de son point de recuit, soit 1013.4 poises et, de préférence, près de son point de ramollisse- ment, c'est-à-dire environ 107.6 poises. Ceci est habituel- lement réalisé en chauffant le verre, la température étant déterminée par les constituants entrant dans sa composition.
Après réduction de la viscosité du verre, on le soumet à un traitement brusque de raffermissement qui lui redonne sa rigidité. Ceci est habituellement obtenu en le refroidis- sant à une température de plusieurs centaines de degrés au- dessous de celle à laquelle il avait préalablement été chauf- fé. Par suite, la disposition moléculaire d'un objet en verre trempé s'approchera davantage de celle que possédait
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le verre immédiatement avant la phase de durcissement du procédé .
Basé sur la théorie que la disposition moléculaire du verre trempé se rapproche de celle du verre avant la trem- pe, il est à noter que le verre trempé se prêtera plus fa- cilement àuntraitement de ramollissement et par suite, lors- qu'il sera utilisé sous forme de récipient chauffant, sa disposition moléculaire commencera à changer à des tempéra- bien tures/au-dessous de celle à laquelle un changement serait décelé dans une pièce analogue mais recuite .
Dans le verre trempé, les couches de surface sont sous compression pendant que les parties intérieures sont sous tension et par suite, il y a deux forces agis- sant l'une contre l'autre, la grandeur de ces forces étant telle que lors du relâchement le plus léger de la rigidité du verre, il s'ensuit un mouvement vers l'annulation et la stabilité . Etant donné que dans une pièce recuite en verre ne contenant que de faibles tensions, ces forces sont plus complètement annulées, on conçoit que la rigidité de la pièce doit être beaucoup plus sévèrement perturbée, avant qu'un changement appréciable soit détecté .
Le verre destiné à aller sur le feu atteindra des températures comprises entre 150 et 500 . Evidemment, un verre destiné à n'être utilisé qu'à la plus basse de ces températures, pourra servir s'il possède une température de relâchement de la tension plus faible que celle demandée si on l'utilisait des températures plus élevées . Toute- fois, en pratique, les articles en verre destinés à être pla- cés sur le dessus d'une cuisinière risquent dans les mains du public, d'être soumis aux conditions les plus sévères et par suite, doivent avoir une température de relâchement de ten- sion élevée .
En général, on a constaté que la température
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de relâchement de la tension d'un verre trempé est d'approxi- mativement 175 C. au-dessous de la température de tension du même verre. Il en résulte qu'un verre destiné à être soumis à une température de 1500 C. seulement, peut avoir une température de tension de 325 C., tandis que dans le cas d'un service plus sévère, où le verre trempé doit pouvoir atteindre une température de 5000 C., il sera choisi de manière à avoir une température de tension au moins égale à 6750 C. De là, l'importance d'une température de tension élevée dans le verre .
Un entre facteur à considérer dans la fabrication de récipients en verre trempé destinés à être posés sur le dessus d'une cuisinière, est l'eedurance thermique de l'ob- jet. Pour un degré prédéterminé de trempe, elle est comman- dée, en premier lieu, par le coefficient de dilatation ther- mique du verre dont le récipient est constitué, bien que l'- épaisseur des parois de ce récipient et sa forme soient éga- lement des facteurs d'un peu moindre importance.
D'une façon générale, des articles en verre trempé destinés à être chauf- fés sur une cuisinière, doivent être en verre ayant un coef- fiaient de dilatation thermique ne dépassant pas 65 x 10-7 par degré centigrade ou qui ne résistera pas au choc thermique auquel de tels objets sont soumis en service, bien que si les parois du récipient sont conservées minces et si sa forme est telle que lorsqu'il est chauffé, on ne constate pas de grande différence de températures dans différentes surfaces, un verre ayant un coefficient de dilatation légèrement en excès par rapport à celui ci-dessus indiqué, peut être uti- lisé.
Toutefois, plus est faible le coefficient de dilatation du verre, plus grande sera l'endurance thermique du récipient et moindre sera la nécessité de tenir compte de l'épaisseur de la paroi et de la forme du récipient .
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Etant donné que les courbes de température-vis- cosité des verres de compositions différentes ne sont pas semblables, certaines limites de travail doivent être ob- servées lorsqu'on fabrique des récipients en verre; desti- nés pour leur emploi, à être placés sur des cuisinières .
Certains verres possédant la propriété d'avoir une viscosi- té élevée aux températures atteintes sur les cuisinières possèdent aussi une diminution rapide de viscosité à des températures plus élevées . D'autres verres possédant la première propriété demandent, pour les rendre utilisables, des températures élevées telles qu'elles ne se prêtent pra- tiquement pas à la fabrication commerciale . Tandis que des verres possédant des viscosités suffisamment élevées pour conserver leur trempe lorsqu'on les place sur une cuisinière, demandent également des températures de travail plus élevées pendant la fabrication de l'ustensile que les verres plus communément utilisés, il est possible en choisissant un verre approprié, de maintenir cette dernière température dans les limites d'une opération perfectionnée, mais néanmoins, commerciale .
En se basant sur les considérations susvisées, l'invention consiste, dans ses grandes lignes, dans les ca- ractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison : a) la réalisation d'un article en verre trempé constitué par du verre ayant une température de ten- sion au moins égale à 506 C. et de préférence d'au moins
600 C.; b) la réalisation d'un article en verre trempé dont le système de tension possède une énergie poten- tielle inférieure à celle existant à sa limite de rupture, avec fracture explosive, ainsi qu t on la définira dans la suite;
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EMI7.1
c) la r6alîsat1wi d*un article en verre trempé qui ne perdra pas plus de 30% de la trempe initiale lorsqu'il sera maintenu à une température de 450 C. pendant une durée de 100 heures; d) le procédé de fabrication d'articles à fondre en verre trempé consistant /un verre qui possède une tempéra- ture de tension au moins égale à 506 C.; à conformer l'ar- ticle avec ce verre, et à refroidir brusquement l'article ainsi conformé, à une température au-dessus de sa tempéra- ture de recuit; e) la réalisation d'un agent pour la trempe du verre, comprenant un bain de sels inorganiques fondus pratiquement incapable d'attaquer le verre traité et qui restera à l'état fondu au-dessous de la température minimum du traitement;
f) le procédé de trempe du verre qui con- siste à chauffer le verre à une température entre ses points de tension et de ramollissement, et à le refroidir dans un bain de sel fondu, .comme indiqué plus haut .
Comme l'invention est plus particulièrement ap- plicable à la réalisation de récipients en verre destinés à être posés sur la flamme libre d'une cuisinière, ou un dis- positif de chauffage électrique, on décrira dans la suite 3ie procédé et l'appareil qui paraissent 'être les plus avanta- geux dans ce but, en commençant par le verre approprié pour un tel traitement .
Sur les dessins :
La figure 1 est une vue schématique en plan d'un dispositif pour la fabrication d'articles en verre trempé destinés à être chauffés sur une cuisinière .
La figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'une presse pour la fabrication d'articles en verre à partir de verres à grande viscosité .
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La figure 3 est une vae en coupe suivant la li- gne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe suivant la li- gne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe suivant la li- gne 5-5 de la figure 1.
La figure 6 est une vue en coupe suivant la li- gne 6-6 de la figure 1.
La figure 7 est une vue en coupe suivant la li- gne 7-7 de la figure 1.
La figure 8 est une vue partielle en perspective d'une partie du récipient contenant le bain de trempe repré- senté sur la figure 7; et
La figure 9 est un graphique représentant les taux de relâchement des tensions de verres divers, à diffé- rentes températures .
Dans la mise en pratique de l'invention, on uti- lise, de préférence, un verre dont la composition est telle qu'il possède la propriété d'avoir une température de ten- sion élevée et une faible dilatation thermique. Des compo- sitions de verres pouvant être utilisées dans ce but, et pos- sédant ces qualités, sont indiquées sur le tableau suivant :
TABLEAU 1
EMI8.1
<tb> (A) <SEP> (B) <SEP> (c) <SEP> (D)
<tb>
<tb> SiO2 <SEP> 56.4 <SEP> 60. <SEP> 5 <SEP> 62.5 <SEP> 57.1
<tb>
<tb> B2O3 <SEP> 5.0 <SEP> -- <SEP> 5.2 <SEP> 12.4
<tb>
<tb> Al2O3 <SEP> 23. <SEP> 0 <SEP> 21.4 <SEP> 15.6 <SEP> 15.5
<tb>
<tb> Na2O <SEP> .8 <SEP> .6 <SEP> ----
<tb>
<tb> Cao <SEP> 4.1 <SEP> 8.7 <SEP> 10. <SEP> 0 <SEP> 9.0
<tb>
<tb> MgO <SEP> 10.7 <SEP> 5. <SEP> 8 <SEP> 5. <SEP> 0 <SEP> 5. <SEP> 0
<tb>
<tb> Fluorine <SEP> -- <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 1.5 <SEP> 1.0
<tb>
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Il est à noter que ces compositions sont toutes caractérisées par une teneur élevée en alumine et faible en alcali, et le tableau ci-après donne les caractéristiques de verre ayant les compositions ci-dessus .
TABLEAU II
EMI9.1
<tb> Température <SEP> Température <SEP> Température <SEP> DilaVerre <SEP> de <SEP> ramollis- <SEP> de <SEP> de <SEP> tation
<tb> sèment <SEP> recuit <SEP> tension
<tb>
<tb> (A) <SEP> 929 <SEP> 726 <SEP> 684 <SEP> 38 <SEP> x <SEP> 107
<tb>
<tb> (B) <SEP> 938 <SEP> 715 <SEP> 872 <SEP> 41 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
<tb> (C) <SEP> 888 <SEP> 683 <SEP> 625 <SEP> 40 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
<tb> (D) <SEP> 871 <SEP> 639 <SEP> 603 <SEP> 39 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
On remarquera que tous les verres indiqués ci- dessus possèdent des températures de tension supérieures à
6000 C.
et que par suite, certaines de ces compositions doi- vent être préférées pour l'obtention d'ustensiles destinés à être posés sur une cuisinière ,et qui sont soumis à un ser- vice sévère, comme par exemple faire bouillir, griller et cuira des aliments, la rigidité du verre à la température à laquelle il est porté en service, étant telle que toute ten- danca du verre à relâcher sa tension est retardée ou complète- ment arrêtée .
Pour des genres de services moins durs, on a cons- taté que des ustensiles donnant satisfaction peuvent être ob- tenus en utilisant des verres ayant les compositions et les caractéristiques indiquées dans les tableaux suivants TABLEAU III
EMI9.2
<tb> (E) <SEP> (F) <SEP> (G) <SEP> (H)
<tb>
<tb> SIo2 <SEP> 80.1 <SEP> 81.0 <SEP> 71.0 <SEP> 72.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Al203 <SEP> 2.1 <SEP> 1.7 <SEP> 5. <SEP> 0 <SEP> 4.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B2O3 <SEP> 11.4 <SEP> 13.0 <SEP> 15. <SEP> 0 <SEP> 12.2
<tb>
<tb>
<tb> Na2O <SEP> 5.7 <SEP> 4. <SEP> 4 <SEP> 7. <SEP> 5 <SEP> 8. <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> K20 <SEP> 0.6 <SEP> -- <SEP> 1.
<SEP> 5 <SEP> 2.3
<tb>
<tb>
<tb> Li2O <SEP> 0.1 <SEP> -- <SEP> -- <SEP>
<tb>
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TABLEAU IV
EMI10.1
<tb> Température <SEP> Température <SEP> Température <SEP> Dila-
<tb>
<tb> Verre <SEP> de <SEP> ramollis- <SEP> de <SEP> de
<tb>
<tb> sement <SEP> recuit <SEP> Tension <SEP> tation
<tb>
<tb>
<tb> (E) <SEP> 784 <SEP> 557 <SEP> 519 <SEP> 43x10-7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (F) <SEP> 816 <SEP> 561 <SEP> 517 <SEP> 32 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (G) <SEP> 744 <SEP> 542 <SEP> 506 <SEP> 57 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
<tb>
<tb> (H) <SEP> 755 <SEP> 566 <SEP> 533 <SEP> 62 <SEP> x <SEP> 10-7
<tb>
Un autre facteur que l'on suppose être important en ce qui concerne la sélection d'un verre devant résister au relâchement de la trempe, est le taux d'augmentation de sa viscosité,
au fur et à mesure de l'abaissement de la tem- pérature; en d'autres termes, le taux de prise (setting rate) d'un verre indiqué par la différence en degrés de tempéra - ture entre ses températures de ramollissement et de tension.
Ces différences entre les températures de ramollissement et de tension des verres indiqués ci-dessus, sont représen- tées dans le tableau suivant :
TABLEAU V (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H)
EMI10.2
45 C. u66 C. 263 C. 26800. 265ex. 99 C. 258 0. 222 0.
Des expériences ont montré que la caractérisa tique de relâchement de la tension d'un verre ne dépend pas entièrement de sa température de tension, mais qu'elle est aussi déterminée, dans une grande mesure, par l'étendue de sa gamme de prise ( setting range)' et bien qu'il soit préfé- rable que des ustensiles destinés à être posés sur une c ui-
EMI10.3
s1nière,soie!t constitués par au verre ayant uns température de tension de 506 C et même plus élevée, on a également constaté que la gamme de prise (setting range) du. verre ne doit pas dépasser 300 C Des essais ont montré qu'il est préfé- rable d'utiliser du verre A pour obtenir des articles des-
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tinés à être posés sur une cuisinière, car il possède une température de tension bien supérieure à 600 0.,
et une gamme de prise (setting range) relativement étroite de 245 C, Le verre H, tout en ayant une température de tension de 150 C. au-dessous de celle du verre A. possède une limite de prise (setting) de 2220 C. et on a également constaté qu'il convenait pour la fabrication d'ustensiles destinés à être posés sur le feu.
Bien qu'il soit possible d'obtenir des ustensi- les destinés à être posés sur le feu, avec des verres ayant des coefficients de dilatation thermique beaucoup plus éle- vés que ceux indiqués sur les tableaux II et IV, de préfé- rence la dilatation du verre dont sont constitués les usten- siles, ne doit pas excéden 65 x 10-7 par degré centigrade .
Si le coefficient de dilatation est supérieur à celui ci- dessus indiqué, il devient nécessaire, pour que l'ustensile ait une endurance thermique suffisante, d'y introduire un degré de trempe tel que, lorsque l'ustensile se casse, il ne se produit pas de fracture explosive, telle que de petits éclats de verre risquent de voler dans tous les sens . Cette fracture explosive fait courir le risque, en particulier lors- que les récipients sont utilisés dans le service domestique, que des particules de verre soient projetées dans les ali- ments contenus dans d'autres récipients, ce qui constitue un danger pour le consommateur.
En utilisant un verre ayant un faible coefficient de dilatation thermique, le degré de trempe nécessaire à l'obtention d'un article ayant une endurance thermique élevée est proportionnellement réduit et, comme le degré de trempe est diminué, le danger de rupture du verre avec fracture explosive est également réduit .
On a constaté ,conformément à une autre carac- téristique de la présente invention que, pour obtenir une
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endurance thermique élevée, sans introduire le risque d'une fracture explosive, lorsque le récipient se casse, le degré maximum de tension par millimètre carré ne doit pas dépas- ser les valeurs donnéas par l'équation :
EMI12.1
T =. 2n + 1 jEf 1 M- y)n3 -65.6 - 1.43t + 4S5t3 - .00992t3j dans laquelle T désigne la tension maximum en Kg par m/m2; n est le rapport de la compression maximum à la tension maxi- mum;
E est le coefficient d'élasticité (coefficient Young) en Kg par m/m2; f est la résistance à la traction du verre en Kg par m/m2; y est le rapport POISSON ou rapport de la contraction à l'extension dans un corps étiré et t est l'- épaisseur du verre en m/m/. On donnera ci-après des exemples spécifiques de réalisation d'objets en verre trempé ayant ce degré de tension.
Pour réaliser des objets destinés à être chauffés sur une cuisinière on utilise, de préférence, le procédé suivant . Le verre, de préférence du verre A ci-dessus défi- ni, est fondu dans un récipient 10, d'où, si on le désire, on l'amène par l'intermédiaire d'un avant-foyer 11 et d'un feeder approprié, à une presse 12, de préférence une presse rotative automatique, bien que tout autre mécanisme de presse approprié puisse être utilisé . Etant donné le genre de verre et, en particulier, sa viscosité élevée et son court palier de travail, il devra être travaillé à une tem- pérature de, ou voisine de 1300 C.
Le feeder sépare le verre en charges (paraisons) qui tombent dans des moules 13 portés par.la presse 12 et, après compression, l'objet ainsi formé est placé soit par l'opérateur, soit au moyen d'un transpor- teur approprié 14, dans un four égalisateur de température 15 maintenu à une température d'environ 1000 c. ou au-dessus.
Les objets en verre placés dans le four 15 ayant atteint une température appropriée,- qui doit être supérieure à la température du recuit et, de préférence, est suffisamment
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élevée pour qu'il n'y ait pas de modification de forme des- dits objets,- sont ensuite enlevés du four et introduits dans un milieu réfrigérateur qui, dans le présent cas, est un sel fondu, contenu dans un récipient approprié 16. Le bain est maintenu à une température d'environ 5250 C. et a une densité voisine de celle du verre dont l'objet est cons- titué.
Ce traitement provoque un brusque durcissement ou raf- fermissement du verre accompagné d'une augmentation de vis- cosité et non seulement introduit des forces de tensionet de compression dans le verre qui contribuent dans une grande mesure à son endurance thermique et à sa résistance aux chocs mécaniques, mais, crée aussi dans le verre une dispo- sition moléculaire analogue à celle qu'il possédait lorsqu'- il était à l'état fortement chauffé et ramolli .
Certains mélanges de sels conviennent particuliè- rement bien comme bains de refroidissement, au point de vue large gamme de températures de 'travail et économie . Parmi ces sels, on citera les suivants : le nitrate de sodium et le nitrate de potassium mélangés; le nitrite de sodium et le nitrate de potassium mélangés ; nitrate de sodium seul ; le nitrate de potassium seul ; le sulfate acide d'ammonium, le nitrate de lithium, le nitrate de sodium, le nitrate de potassium et le nitrite de potassium mélangés ; le chlorure de potassium et le chlorure cuivreux mélangés ; chlorure de zinc seul ; chlorure de potassium et le chlorure de zinc mélangés; le sulfate acide de potassium; le sulfate aci- de de sodium; le sulfate acide de sodium et le sulfate acide de potassium, etc...
Il est évident que diverses combinaisons des sels ci-dessus indiquées autres que celles mentionnées ci-dessus pourront être utilisée sans sortir pour cela du cadre de la présente invention.
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Due caractéristique importante consiste en ce que par suite d'une certaine propriété des sels inorgani- ques fondus, la température du bain de refroidissement déter- mine, avec précision, le degré de trempe qui sera obtenu .
C'est-à-dire que la tension finale qui sera obtenue en re- froidissant un verre donné chauffé à une température don- née, dans un bain de refroidissement de sel fondu variera du inversement avec la température7bain de refroidissement .
Le degré de trempe obtenu dans les mêmes conditions en uti- lisant un bain d'huile, est pratiquement indépendant de la température du bain de refroidissement et, par suite, un tel bain est d'un emploi limité .
Après refroidissement du verre dans le bain de sel fondu ci-dessus décrit, les articles sont amenés dans un bain d'eau contenu dans un récipient approprié 17, et destiné à dissoudre et éliminer le sel qui peut adhérer auxdits articles. Ce bain d'eau est maintenu à la tempéra- ture du laboratoire, de sorte que les articles sont soumis à un essai de choc thermique et ceux qui n'ont pas été cor- rectement trempés ou qui présentent d'autres défauts, se casseront, tandis que ceux possédant la répartition correcte de trempe resteront intacts. On réalise ainsi une sélection automatique des ustensiles correctement et incorrectement trempés.,'
Dans le cas du verre A, il est nécessaire par suite de ses caractéristiques, d'utiliser un traitement réduisant la température avant d'introduire l'ustensile dans le bain d'eau de lavage .
Un tel traitement peut être réalisé dans un tunnel 18 dans lequel des souffleries d'air réduisent la température de l'ustensile par rapport à celle
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du bain de refroidissement (environ 535 C.) à une tempéra- ture d'environ 3000 C. de sorte que lorsque des objets sont introduits dans le bain d'eau susvisé, l'essai de choc thermique sera effectué comme indiqué .
Après lavage à l'eau, de la manière ci-dessus décrite, les objets sont transférés dans un bain de vapeur 19, dans lequel leur température est portée à un degré où ils sont rapidement séchés après avoir été amenés sur une courroie de vérification 20, le long de laquelle ils se dé- placent pour être empaquetés rapidement en vue de leur expé- dition et de leur distribution.
Dans certains cas, et particulièrement lorsqu'on veut obtenir des objets destinés à être chauffés sur une cuisinière, avec des compositions de verre ayant un court palier de travail, on a trouvé avantageux de donner à l'- objet un degré de trempe en excès par rapport à celui qu'il doit posséder finalement et de le 'soumettre ensuite à un traitement thermique, analogue à un recuit, grâce auquel la trempe est réduite à celle finalement désirée. Dans ce cas, on choisit un verre, tel que par exemple le verre B ci-des- sus décrit, et après avoir comprimé l'objet, on le soumet à un. traitement égalisateur de température pendant une courte période de temps, dans un four dont la température est d'- environ 900 C.
Après un tel chauffage, on soumet l'ob- jet à un traitement de refroidissement consistant, de préfé- rence, en un bain. de sel fondu, maintenu à environ 4500 0.
Ceci introduit dans l'objet un degré de tension d'environ 4 Kg par m/m2, qui est de beaucoup supérieur à celui nécessai- re, puisque pour le genre de service auquel l'objet est des- tiné, il ne nécessite qu'une tension d'environ 3 Kg par m/m2.
,Après avoir ainsi trempé l'objet, on le soumet à un traite-
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ment thermique qui, par exemple, peut consister à le chauffer à une température d'environ 535 0.pendant une période de 2 heures, ou à le soumettre µ. une température'd'environ 5100 C. pendant une période de 7 heures. Ce traitement ramène la tension à environ 3 Kg par m/m2, et simultanément provoque une re-disposition moléculaire ou mouvement vers la stabili- sation qui réduit considérablement la tendance du verre à un nouveau relâchement de sa tension, lorsqu'il est soumis aux températures qui se présentent sur les cuisinières ou autres fourneaux analogues.
En traitant ainsi.des objets en verre il est possible de changer les caractéristiques du verre de telle sorte, que les objets peuvent être soumis à des tempé- ratures de service supérieures de 25 0. à celles auxquelles un objet analogue initialement trempé à 3 Kg par m/,2 résis- tera avant que le relâchement de tension se produise ,
Les courbes du graphique de la figure 9 représen- tent le relâchement de la tension au bout de cent heures, des différents verres auxquels on s'est référé plus haut, à des températures entre 250 et 5000 C. Il est à noter que dans cha- que cas, le relâchement de tension de 3500 C n'excède pas de 30 % le degré initial de trempe introduite dans l'objet.
La presse 12 ci-dessus mentionnée comprend une embase 21 ( figure 2) portant un plateau rotatif horizontal 22 près de la périphérie duquel sont montés les moules 13.
Ces moules sont, de préférence, en acier spécial, contenant environ 13 % de chrome et 0,6 % de cobalt, de manière à leur permettre d'être portés à la température convenable pour com- primer le verre qui, dans certains cas, exige qu'ils restent rouge cerise ou à environ 600 C, Les surfaces de contact avec le verre des fonds des moules sont, de préférence, recouvertes de chrome parfaitement poli qui non seulement a pour objet de résister à l'usure, mais aussi d'empêcher le verre de se
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coller aux moules chauffés et chaque moule est entouré par une enveloppe 23 destinée à le maintenir à une température suffisamment élevée pour le moulage correct du verre .
Près de la station de chargement des moules de la presse se trouve une station de compression sur laquelle un piston de moulage 24 est monté de manière à descendre dans le fond du moule et à mouler la charge de verre préalablement dépo- sée. De même que le fond du moule, ce piston est en acier contenant environ les mêmes proportions de chrome et de cobalt, et il est maintenu à une température élevée, de manière à faciliter le moulage du verre déposé dans les fonds des moules lorsque le piston descend .
Le four égalisateur de température 15 consiste en un tunnel circulaire 25 en briques réfractaires, dans le- quel est logé un moufle 26. Ce moufle consiste en une capa- cité circulaire en forme d'U inversé en coupe transversale, en alliage contenant environ 30% de chrome et 20 % de nic- kel. Sur le plateau 27, qui tourne autour de l'axe vertical du four 15, au-dessous du tunnel 25, est monté un anneau ré- fractaire 28 qui ferme l'extrémité ouverte inférieure du moufle 26 et supporte l'objet lorsqu'il se trouve dans le four. Bien entendu, le tunnel 25 est muni d'ouvertures à tra- vers lesquelles des brûleurs appropriés ( non représentés) sont introduits en vue de maintenir l'intérieur du moufle 26 à la température voulue .
L'anneau 28 est, de préférence, recouvert d'une couche de matière réfractaire pulvérisée 29 destinée à empêcher l'adhérence du verre chauffé. Des expériences ont montré qu'aux températures utilisées, la matière réfractaire pulvérisée disposée sur l'anneau, doit être extrêmement ré- fractaire et dans ce but, de l'alumine hydratée Al(OH3) ou un mélange de 23 % d'alumine hydratée Al(OH3), de 70 % de terre à diatomées et de 7% de feldspath, conviendra admira-
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blement .
Une autre substance qui peut parfaitement être utilisée pour empêcher l'objet d'adhérer à l'anneau 28, est le sulfate de magnésium ( Mg2SO4) qui possède les caracté- ristiques de mollesse et de solubilité dans l'eau et laisse les objets déposés sur l'anneau exempts d'imperfections de surface .
En vue d'introduire l'objet dans le moufle 26 le tunnel 25 est muni d'une ouverture destinée à recevoir les parois d'un passage 30 qui débouche dans le moufle et près duquel est monté un cylindre à air 31, dont le piston est relié à une tige 32 munie, à son extrémité extérieure, d'une tête en forme de V qui vient embrasser un pbjet sortant de la presse, placé soit à la main, soit par le transporteur 14, en face du passage 30, et pousse cet objet dans le four et sur l'anneau 28 qui l'amène devant un passage 34 ( figure 4). A ce moment, l'objet chauffé est retiré à l'intérieur du four au moyen d'une tête en forme de houe 35 prévue à l'- extrémité extérieure d'une tige 36 qui coulisse dans les supports 37 portés par un bâti approprié 38.
Sur la tige 36 est fixé un support 39 qui, à son tour, est fixé à la tige du piston d'un cylindre à air 40, et lorsque l'air, provenant d'une source d'alimentation (non représentée) est admis dans le cylindre, le piston exerce une traction sur la tige 36, de sorte que la tête 35 rencontrant l'objet, l'extrait de l'intérieur du moufle, et le dépose dans le bain de refroidissement ( figure 4).
Ce bain de refroidissement est, de préférence, composé approximativement du mélange eutectique de nitrate de sodium et de nitrate de potassium, maintenu à une tempéra- ture supérieure à 200 C. et, dans certains cas, pouvant at- teindre 5250 C. ou davantage les températures et les cons- tituants du bain pouvant varier suivant les cas particuliers.
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Toutefois, de préférence, les constituants seront tels que la densité du bain sera voisine de celle du verre et il est essentiel que le bain..soit composé de matières qui, lorsqu'elles sont fondues et maintenues à la tempéra- ture désirée, n'attaqueront pas le verré pendant que ce dernier est en contact avec elles . La composition du bain susvisée remplit les conditions ci-dessus mentionnées; elle peut être facilement fondue dans un récipient en fer ordi- nàire et ses fumées ne sont pas nuisibles pour ceux venant en contact avec elles .
La plupart des sels métalliques se décomposent à un certain degré, tout au moins lorsqu'on les porte à des températures élevées. Etant donné que dans le cas de nitra- te des métaux alcalins, une telle décomposition devient ap- préciable à des températures voisines de 5250 C. et au-des- sus, le bain de sel fondu a tendance à devenir alcalin lors- qu'on l'utilise pour tremper des verres qui nécessitent le chauffage du bain à de telles températures . Cette alcalinité qui, probablement est due à la décomposition du bain, et à la formation d'oxyde de métal alcalin, provoque l'attaque et la corrosion de la surface du verre.
L'alcalinité des bains de sel fondu peut être neutralisée et la corrosion des surfaces de verre empêchée en ajoutant au bain une pe- tite quantité de matière qui y formera un radical acide .
Une telle matière peut comprendre un oxyde de caractère acidique en soi, par exemple de.l'oxyde tungstique WO3, de la silice SiO2, ou de l'oxyde borique B2O3; ou elle peut com- prendre un sel d'un acide fort,' et une base faible par exemple du sulfate de calcium CaSO4, ou du sulfate de magnésium MgSO4, qui, lors de la décomposition seront acides, d'une manière p rédominante, par libération d'un radical acide fort. De
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telles additions pour la neutralisation de l'alcalinité du bain sont,de préférence, effectuées de temps à autre, en quantités qui, habituellement, ne doivent pas être su- périeures à deux fois la quantité calculée pour corriger exactement l'alcalinité connue du bain.
La Société, demanderesse a également constaté que lorsque certaines substances sont ajoutées en quanti- tés importantes au bain de refroidissement de sel fondue elles augmentent l'efficacité du bain à un degré important en permettant un abaissement de la température du bain dans lequel le degré désiré de trempe de l'objet en verre peut être obtenu par immersion.
Dans un bain ainsi traité, la température réelle peut être maintenue à 1000 C. au- dessous de celle nécessaire lorsque ces matières ne sont pas présentes; toutefois, le degré de trempe qui sera in- troduit dans l'objet en verre chauffé par son immersion dans ledit bain, sera sensiblement la même que si ces substances étaient supprimées et si le bain était maintenu à sa tempéra- ture normale , Les matières destinées à produire ces ef- fets doivent être finement divisées et susceptibles d'être maintenues inestspension dans le bain fondu et elles doi- vent être inertes.par rapport au verre.
Comme matières pou- vant avantageusement être utilisées, on citera le sulfate de calcium (CaSO4),l'alumine (Al2O3), la silice ( Sio2), la magnésie (MgO), le kaolin, le feldspath et antres matières analogues qui sont toutes inertes pa rapport au verre et ne fondent qu'à des températures plus élevées que celles utilisées ici, mais il est à noter que certaines de ces matières, par exemple le sulfate de calcium et la silice peuvent aussi servir à neutraliser l'alcalinité du bain.
Toutefois, dans le présent cas, les quantités utilisées sont plus grandes que lorsque la neutralisation de l'alcalinité
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est seule désirée et peuvent atteindre 5 % du bain. Il est en outre à noter que les matières ajoutées au bain de sel fondu dans le but soit de neutraliser son alcalinité, soit d'augmenter son efficacité par abaissement de sa tempéra- ture effective, exercent un effe de modification sur le bain en ce qui concerne son action sur le verre qui y est trempé .
Le bain de refroidissement ci-dessus décrit est placé dans un récipient qui consiste en une cuve métallique circulaire 41 ( figures 4, 7 et 8) supportée par des murs réfractaires circulaires espacés 42 et 43 constituant une chambre de combustion au-dessous de la cuve 41. Le mur exté- rieur 42 comporte des ouvertures 44 à travers lesquelles passent des brûleurs 45 destinés à maintenir le bain de re- froidissement à la température voulue .
En 46 tourne un ar- bre incliné, muni à son extrémité supérieure, d'un croisillon 47 dont les bras sont munis, à leurs extrémités extérieures, de supports 48, reliés par paires, par des panneaux grilla- gés appropriés 49. Sur chaque support 48 est fixé, en son milieu, un bras 50 orienté vers l'extérieur, et à l'extré- mité de chaque bras 50 est fixée une jambe 51 . On réalise ain si une série de structures garnies, à l'avant et latéralement de panneaux grillagés qui coopèrent avec les panneaux 49 pour constitueras sortes de paniers destinés à recevoir les us- tensiles.
Sur une cornière 53 fixée à l'extrémité inférieure des bras 48, pivote un châssis 54 garni d'un panneau gril- lagé fermant le fond de chaque panier, et sur la cornière 55 est monté un support 55, à l'extrémité supérieure duquel pi- vote en son milieu, un levier 56. L'extrémité supérieure du levier se termine par un contrepoids 57, tandis que son ex- trémité inférieure pivote sur une extrémité d'une bielle 57' dont l'autre extrémité pivote sur un bras 58 orienté vers 1'-
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arrière par rapport au châssis 54.
On réalise ainsi un ge- nou au moyen duquel le fond de chaque panier est retenu en position fermée pendant une certaine partie de sa course à travers la cuve 41. 'On galet 59 est prévu à l'extrémité libre de chaque panneau inférieur ou fond et lorsque l'ar- mature 47 tourne, les galets 59 renoontrent une came 60 portée par la cuve, et ferment les fonds immédiatement après que le contenu des paniers a été déposé .
La fermeture des fonds des paniers provoque le redressement des genoux, -comme représenté sur la droite de la figure 7 et de cette façon, .les panier*, sont maintenus fermés jusqu'à ce que les contre- poids 57 rencontrent une came 61 fixée sur des supports 62 qui, à leur tour1. sont supportés par la cuve 41. A ce mo- ment, le levier est amené dans la position représentée sur la figure 8 et le panneau inférieur ou fond du panier bas- cule vers le bas, de sorte que son contenu est déposé soit dans un bain d'eau, soit dans un tunnel réducteur de tempé- rature suivant le cas . Bien entendu, le déchargement des objets se fait lorsqu'ils se trouvent au-dessus du niveau du bain de refroidissement contenu dans la cuve 41, comme représenté sur les figures 7 et 8.
Le tunnel réducteur de température consiste En une enceinte 53 à travers laquelle se déplace une bande transporteuse sans fin ajourée 64. Au-dessous du brin supé- rieur de ka courroie 64 et s'étendant longitudinalement de chaque côté de l'enceinte 63, sont prévus des conduits d'air 65 qui comportent des fentes longitudinales 66, orientées de manière à diriger des jets d'air vers le haut et vers l'- intérieur, sur la face inférieure du brin supérieur de la bande.. Ces conduits sont alimentés en air sous pression par un distributeur 67 qui est relié à une source d'air sous
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pression appropriée ( non représentée ).
A la paroi supérieure da tunnel sont prévus, à des intervalles appropriés, des conduits 68 munis chacun d'un obturateur réglable 69, au moyen duquel la vitesse d'échappement de l'air depuis l'in- térieur du tunnel peut être réglée. Les ustensiles ayant été déposés sur la bande transporteuse 64, entrent à environ 500 0., dans l'enceinte 63, où ils rencontrent les jets d'- air qui réduisent leur température à environ 3000 C. A leur sortie de l'enceinte 63, lesdits ustensiles sont dirigés dans la cuve 17 contenant l'eau de lavage .
Une bande transporteuse sans fin 70 se déplace dans la cuve 17 au-dessous du niveau de l'eau qu'elle con- tient et les ustensiles sont déplacés dans l'eau et finale- ment déposés sur un transporteur sans fin 71 qui se déplace dans une enveloppe 72 ( Figgre 6.). On introduit de la vapeur à. environ 1000 0. dans l'enveloppe 73 à travers des tuyères 73, de manière que cette vapeur entoure complètement les objets portés par le transporteur 71. Ceci élève la tempéra- ture des objets à un point oû se produit leur séchage rapi- de, peu de temps après qu'ils ont dépassé les limites de l'- enveloppe 72 et ont été déposés sur une bande ou courroie de vérification 20.
Non seulement l'introduction des objets dans le bain de vapeur élève leur température à un point où se produit un séchage rapide, mais aussi elle sert de bain de rinçage pour éliminer toutes traces de sel ou autres ré- sidus qui peuvent rester après lavage à l'eau.
Après avoir ainsi finalement rincé et élevé la température des objets au point où se produit une évapora- tion rapide de leur humidité restante, on les dépose sur la courroie ou bande de vérification 20 et on les présente ab@ solument propres et sanitaires, aux vérificateurs et aux em- balleurs .
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Facultativement, l'objet en verre qu'il stagit de tremper est d'abord porté à une température au-dessous de la température de ramollissement du verre, déterminée par les divers facteurs décrits plus haut, en l'immergeant dans un bain de sel ou d'un. mélange de sels inorganiques fondus, ainsi qu'on l'a expliqué ci-dessus. Après que l'objet a été chauffé uniformément dans ledit bain à la température vou- lue, on l'en retire et on l'immerge entièrement dans le bain de refroidissement. Ce dernier est du type ci-dessus décrit mais, dans certains cas, il peut même consister en de l'- huile chauffée ou tout autre liquide de refroidissement con- nu.
La phase de refroidissement peut même consister à sou- mettre l'objet chauffé à un soufflage d'air, d'une manière connue, la nouvelle caractéristiques de ce cas consistant dans le procédé de chauffage uniforme dè l'objet, à une tem- pérature élevée, sans gauchissement ni perte de stabilité en surface .
Par exemple on traite un verre contenant 80,9%
EMI24.1
de 8i02,12,9 % de B203, 4,4% de Na20 , et 1, 8 % die2os et possédant une température de ramollissement d'environ 813 C. Une plaque de ce verre ayant une largeur de 3 c/m, une épaisseur de 0 c/m, 75 et une longueur de 18 c/m a été chauffée par immersion pendant 2 minutes dans un mélange fondu comprenant environ 76 % de sulfate de sodium et 33 % de chlorure de potassium en poids, et contenant une petite quantité d'oxyde tungstique, ce dernier étant ajouté par intervalles, pour maintenir le bain non alcalin.
Le bain fondu aété maintenu à une température de 800 0. et possé- dait une densité d'environ 1,9 par:rapport à celle d'environ 2,3 du verre.;;Après chauffage pendant 2 minutes, ce qui suffit pour donner au verre une température uniforme, la plaque a été enlevée et immédiatement refroidie dans un bain
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fondu comprenant environ 44 % de nitrite de sodium et 56 % de nitrate de potassium en poids, chauffé à 1500 C.
Des mesures ultérieures de la plaque de verre trempé, ent montré qu'elle n'avait pas subi de distorsion supérieure à quelques centièmes de millimètre .
La résistance mécanique aux chocs de la plaque trempée a été de beaucoup supérieure à celles des autres échantillons ayant les mêmes dimensions et qui avaient été trempés en les chauffant dans un four atmosphérique ordi- naire, et en les refroidissant dans un bain d'huile 600 W. porté à 150 C. Accidentellement, des déformations apprécia- bles se sont produites dans ce dernier cas, dues à ce que les échantillons avaient été chauffés dans un four ouvert suivant le procédé habituel de chauffage .
Une caractéristique spéciale du procédé ci-des- sus décrit consiste en ce que le bain de refroidissement, constitué par un mélange fondu de nitrate de potassium et de nitrite de sodium dissout rapidement et élimine les sels résiduels qui peu vent adhérer à l'objet en verre lorsqu'il sert du bain de chauffage avant son refroidissement, net- toyant ainsi le verre et l'exposant instantanément à l'action du bain de refroidissement .
Pour tremper des objets en verre autre que celui auquel on s'est référé ci-dessus, par exemple du verre à la chaux ordinaire qui possède une température de ramollisse- ment d'environ 7000 O.,il est nécessaire d'utiliser des températures plus basées dans le bain de chauffage en vue de ne pas chauffer le verre au-dessus de son point de ramol- lissement. Cette méthode de chauffage est applicable pour tous les types de verre et à une grande variété de formes d'objets.
La pression de vapeur des sels utilisés dans le
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bain de chauffage doit être suffisamment faible pour éviter l'évaporation excessive aux températures utilisées, les sels qui nécessairement adhèrent au verre lorsqu'il est retiré du bain de chauffage, ne doivent pas réagir trop violemment avec l'agent utilisé pour le refroidissement et les bains ne doivent pas être dangereux et les fumées ne doivent pas 'être nuisibles à la santé .
On donnera ci-après une liste de sels et de mé- langes de sels pouvant être utilisés pour remplir les condi- tions précitées dans les bains de chauffage; chlorure de sodium; chlorure de potassium; chlorure de sodium et chloru- re de potassium mélangés en parties égales en poids; sulfate de sodium et chlorure de sodium ( 2 parties pour 1 en poids); bromure de sodium; bromure de potassium ; bromurede sodium et bromure de potassium mélangés; bromure de sodium et sul- fate de sodium mélangés ; sulfate de potassium et chlorure de sodium mélangés; chlorure cuivreux; chlorure cuivreux et chlorure de potassium mélangés; chlorure de sodium, chi re de potassium, et chlorure de strontium mélangés; phospaate monosodique; tungstate de sodium combiné avec des chlorures ou des bromures alcalins, etc...
Il va de soi que de nom- breuses combinaisons autres que celles ci-dessus indiquées peuvent être utilisées. Etant donné que les points de ramol- lissement et les poids spécifiques des verres varient entre de grandes limites, il est impossible de déterminer les pro- portions des bains susvisés qui conviendront pour tous les verres, mais pour un verre particulier, les proportions convenables peuvent facilement être déterminées par des es- sais. Il est en outre évident que certaines des compositions de bains de chauffage précitées, peuvent également convenir comme bains de refroidissement.
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En général on a trouvé nécessaire d'empêcher le bain de chauffage de devenir alcalin par décomposition ou volatilisation, au moyen d'additions analogues à celles utilisées dans les bains de refroidissement ci-dessus dé- crits .
On décrira ci-après un exemple de trempe d'ob- jets en verre à une tension n'excédant pas le maximum donné par la formule donnée plus haut. Un objet en verre, par exemple un plat de cuisine, ayant une contenance de 1 litre 70 et une épaisseur d'environ 6 m/m, en verre au boro-silicate composé de 85 % de SiO2, de 12,5 % de B2O3 de 1,5 % de Na2O, et 1 % de Sb2o3, et possédant un coefficient d'élas- ticité de 6310 à 6470 Kgs par m/m2, une résistance à la tension de 4,70 à 5 Kgs par m/m2 et un rapport de contrac- tion à l'extension dans un corps étiré ( rapport POISSON ) de 0,2 est chauffé à la température correspondant à, ou voisine de celle, du point de ramollissement du verre, c'- est-à-dire à environ 810 C.
L'objet est maintenu à cette température pendant un temps suffisant pour que sa tempéra- ture soit parfaitement en état d'équilibre; à ce moment, on arrête le chauffage et on soumet immédiatement l'objet au refroidissement par exemple dans un bain de refroidissement liquide, comme indiqué plus haut, ou au moyen d'une souf- flerie d'air. Si l'on utilise un bain de refroidissement liquide, par exemple un bain composé du mélange eutectique de nitrate de sodium et de nitrate de potassium, il est chauffé à la,température de 2850 C, en vue d'éviter la créa- tion d'une tension trop sévère dans le verre, c'est-à-dire une tension qui provoquerait la rupture du verre avec frac- ture explosive.
Si le bain de refroidissement est composé d'une huile lourde, telle que celle connue habituellement
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sous le nom de 600 W. la température du bain sera de 200 C.
Des essais ont montré que pour un récipient en verre ayant les dimensions et la composition susvisées, la tension réelle par m/m2 ne dépassera pas 2,6 Kgs et bien que l'objet présen- te une résistance mécanique de deux fois supérieure à celle d'un objet analogue mais recuit, sa rupture ne se fait pas avec fracture explosive, mais ressemble beaucoup à celle d'un objet en verre recuit. L'endurance thermique d'un ré- cipient ainsi traité est égale à au moins deux fois celle d'un récipient analogue mais recuit, et la rupture provoquée par une cause thermique d'une pièce ainsi trempée,n'est pas différente de celle qui se produit lors de la rupture, occasionnée par une cause thermique, d'une pièce recuite de sèmes dimensions et constituée par une même composition de verre .
Non seulement les verres au boro-silicate du type susvisé peuvent posséder une plus grande résistance mécani- que et une plus grande résistance thermique en les soumettant à une trempe limitée, mais la trempe de verres à la chaux ou autres, à un degré limité prédéterminé, peut être effectuée avec également des résultats satisfaisants. Par exemple , comme dans le cas ci-dessus d'un verre au boro-silicate, ain- si que dans le cas de verres à la chaux, un récipient ayant environ une contenance de 1 litre 70 et une épaisseur de 6 m/m et constitué par du verre ayant sensiblement la composi- tion suivante a été traité .
SiO2 72. 86
R2O3 1. 37
Na2O 16.29
K2O 1. 65
CaO 5. 00
MgO 3.36
B2O3 0.56
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Un tel verre, habituellement connu sous le nom de verre à la chaux, possède un coefficient linéaire de dilatation thermique de 0,00000935 par degré centigrade et se ramollit à environ 6950 0. Son coefficient d'élasticité est de 6.860 Kgs par m/m2 et sa résistance à la traction est de 3,3 Kgs par m/m2. L'objet est chauffé à une témpéra- ture de 6950 0. pendant une durée de 10 minutes ou jusquu'à ce qu'il atteigne sensiblement une température d'équilibre, et il est immédiatement plongé dans un bain de refroidisse- ment constitué par du nitrate de sodium et du nitrate de potassium, maintenu à une température d'environ 405 0.
On obtient ainsi un récipient en verre trempé qui, tout en ayant une endurance thermique de 1700 C. supérieure à celle d'un récipient analogue, en verre au bore-silicate recuit, ayant la composition précitée, et une résistance mécanique qui est environ deux fois celle du récipient en verre au boro-silicate recuit précité, et qui, néanmoins, lorsqu'il se rompt produit une fracture non explosive ressemblant à celle se produisant dans un récipient recuit .
Par l'expression " endurance thermique" utilisée ici, il faut entendre la température la plus élevée à la- quelle un récipient en verre peut être porté et ensuite plon- gé dans de l'eau glacée, sans qu'il se rompe.
L'expression " fracture explosive" utilisée ici définit le résultat de l'état de trempe du verre, avec une énergie potentielle du système de tension, suffisante pour le rompre en morceaux d'approximativement 3 c/m2, lorsqu'il est percé au centre d'une face , ,Au lieu du bain de trempe formé de nitrate de sodium et de nitrate de potassium, auquel on s'est réfé- ré ci-dessus, on peut utiliser avantageusement un bain de nitrate de sodium seul.
Le nitrate de sodium fond initiale-
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ment à une température de 308 C. et est utilisé comme bain à une température de 560 C. A cette température, il se produit une légère décomposition, de sorte qu'il se forme une certaine quantité de nitrite de sodium, la réaction continuant jusqu'à ce qu'un état d'équilibre s'établisse en- tre le nitrite de sodium et le nitrate de sodium et l'at- mosphère régnant au-dessus du bain. Dans ces conditions, le point de fusion du bain descend ginalement à environ 295 G.
Les avantages du nitrate de sodium sont les sui- vants :
1 - Son prix est peu élevée environ la moitié de celui d'un bain formé de nitrate de potassium et de nitrate de sodium;
2 - La température de congélation de295 C. cons- titue une base pour la température de l'objet lorsqu'il en- tre dans le bain d'eau, assurant ainsi un essai de cycle thermique parfaitement défini. Ceci est obtenu en réglant le refroidissement de l'objet dans le four à tunnel, à la sui- te dé l'opération de refroidissement, de telle sorte qu'il se produise juste une légère cristallisation du sel de re- froidissement sur les bords de l'objet lorsqu'il entre dans le bain d'eau .
D'autres bains de chauffage appropriés sont les suivants :un mélange de sulfate de sodium et de sulfate de potassium ( Na2SO4 et K2SO4 ); un mélange de chromate de so- dium et de chromate de potassium ( NaCrO4 et KCrO4) et un mélange de sulfate de potassium et de sulfate de magnésium (K2SO4 et MgSO4).