玻璃退火与淬火讲解
玻璃退火的四个阶段
玻璃退火的四个阶段玻璃退火是一种常用的玻璃加工方法，通过加热和冷却的过程，使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。
玻璃退火的过程可以分为四个阶段：预热阶段、加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
一、预热阶段在玻璃退火过程中，首先需要进行预热阶段。
预热阶段的目的是将玻璃的温度提高到一定程度，以便后续的加热和保温。
预热温度一般较低，通常在300°C左右。
预热时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸，一般为几分钟到几十分钟。
二、加热阶段在预热阶段之后，进入加热阶段。
加热阶段是玻璃退火的关键阶段，也是最耗时的阶段。
在这个阶段，需要将玻璃的温度逐渐提高到所需的退火温度。
退火温度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定，一般在500°C到600°C之间。
加热温度的升降速度要适中，过快或过慢都会影响退火效果。
三、保温阶段当玻璃的温度达到所需的退火温度后，进入保温阶段。
保温阶段的目的是让玻璃在退火温度下保持一定的时间，使其内部的应力得到释放，晶体结构得到重组。
保温时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸，一般为几小时到几十小时。
四、冷却阶段在保温阶段结束后，进入冷却阶段。
冷却阶段的目的是将玻璃的温度逐渐降低到室温，使其内部的结构稳定。
冷却速度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定，一般需要较慢的冷却速度，以避免因快速冷却导致的玻璃破裂。
玻璃退火的四个阶段相互关联，每个阶段都起到了关键的作用。
预热阶段为加热提供了条件，加热阶段使玻璃达到退火温度，保温阶段使玻璃内部的应力得到释放，冷却阶段使玻璃的结构稳定。
通过这四个阶段的有序进行，玻璃能够获得理想的退火效果。
玻璃退火的过程对于玻璃产品的性能和质量起着至关重要的作用。
通过适当的退火温度和时间，可以减少玻璃内部的应力，提高其抗压强度和耐热性能。
同时，退火还可以改善玻璃的外观效果，使其更加清澈透明。
玻璃退火是一项重要的玻璃加工工艺，通过预热、加热、保温和冷却四个阶段的有序进行，可以使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。
玻璃的退火工艺
玻璃的退火工艺一、玻璃的退火工艺包括哪几个阶段为了清理玻璃中的应力,必须把玻璃加热到低于玻璃转变温度Tg 附近某一温度进行保温均热,以清理玻璃各部分的温度梯度,使应力松弛,这个选定的保温均热温度称玻璃的退火温度.玻璃在退火温度下,由于粘度很大还不会发生可测得的变形.玻璃的退火上限温度是指在此温度下经过 3min 能清理 95 %的应力;退火下限温度是指在此温度下经 3min 只能清理 5 %的应力,上下限退火温度之间为退火温度范围.大部分器皿玻璃的退火上限温度为550 ± 20 ℃ ,平板玻璃为 550 ~ 570 ℃ 、瓶罐玻璃为550 ~ 600 ℃ .实际上,一般采用的退火温度都比退火上限温度低20 ~ 30 ℃ ,低于退火上限温度50 ~ 150 ℃ 的为退火下限温度. 玻璃的退火温度与其化学组成有关.凡能降低玻璃粘度的组成也能降低退火温度,如碱金属氧化物 Na 2 0 、 K 2 O 等. SiO 2 、 Al 2 O 3 、 CaO 等都增加玻璃粘度,所以随着它们含量的增加其退火温度都提高.玻璃的退火制度与制品的种类、形状、大小、容许的应力值、退火炉内温度分布等情况有关.目前采用的退火制度有多种形式.根据退火原理,退火工艺可分为四个阶段:加热阶段、均热阶段、慢冷阶段和快冷阶段.按上述四个阶段可作出温度-时间曲线,此曲线称退火曲线.1 .加热阶段不同品种的玻璃有不同的退火工艺.有的玻璃在成型后直接进入退火炉进行退火,称为一次退火;有的制品在成型冷却后再经加热退火,称为二次退火.所以加热阶段对有些制品并不是必要的.在加热过程中,玻璃表面产生压应力,所以加热速率可相应高些,例如20 ℃ 的平板玻璃可直接进入700 ℃ 的退火炉,其加热速率可高达300 ℃ / rain .考虑到制品大小、形状、炉内温度分布的不均性等因时间素,在生产中一般采用的加热速率为20/a 2 ~ 30/a 2 ( ℃ /min) ,对光学玻璃制品的要求更高.2 .均热阶段把制品加热到退火温度进行保温、均热以清理应力.在本阶段中首先要确定退火温度,其次是保温时间.一般把比退火上限温度低20 ~ 30 ℃ 作为退火温度.退火温度除直接测定外,也可根据玻璃成分计算粘度为10 12 Pa ? s 时的温度.当退火温度确定后,保温时间可按 70a 2 ~ 120a2 进行计算,或者按应力容许值进行计算.3 .慢冷阶段为了使玻璃制品在冷却后不产生应力,或减小到制品所要求的应力范围内,在均热后进行慢冷是必要的,以防止过大的温差.4 .快冷阶段玻璃在应变点以下冷却时,如前述只产生暂时应力,只要它不超过玻璃的较限强度,就可以加快冷却速度以缩短整个退火过程、降低燃料消耗、提高生产率.在生产上,一般都采用较低的冷却速度,这是由于制品或多或少存在某些缺点,以免在缺点与主体玻璃间的界面上产生张应力.对一般技术玻璃采用此值的 15 %~ 20 %,通常还应在生产实践中加以调整.二、退火玻璃的详细制作流程为了避免冷却过快而造成玻璃炸裂,玻璃毛坯定型后立即转入退火用的箱式电阴炉中,在退火温度下保温30min左右,然后按照冷却温度制度降温到一定温度后切断电源停止加热,让其随炉自然缓慢冷却至100℃以下,出炉,在空气中冷却至室温.若玻璃试样退火后经应力检验不合格,须重新退火,以防加工时碎裂.重新退火时首先将样品埋没于装满石英砂的大坩埚中,再把坩埚置于马弗炉内,升温至退火温度保温1h,然后停止加热让电炉缓慢降温(必要时在上、下限退火温度范围内每降温10℃保温一段时间),直至100℃以下取出.相关概念热应力温度改变时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力。
5 玻璃的退火与退火窑(1)
玻璃退火工艺制度的计算（热风循环强制对流区）
热风循环强制对流区（RET区）：采取对玻璃直接吹循 环热风，使玻璃能以比后退火区大的降温速度或相同的 降温速率冷却，使玻璃带的温度由370~380℃降到 220~240 ℃。
通常又分为两个小区，此区后，一般有一3m的自然冷 却段，后面为直接室温冷却区。
玻璃退火工艺制度的计算（室温风强制对流冷却区）
5.1 退火的原理
温度变形被冻结：应力松弛只消除部分的温度差引起的 暂时应力，当玻璃被冷却到室温并达到内外温度平衡时， 这部分松弛下来的应力就残存下来。
玻璃中内应力的检验方法
原理：玻璃中的内应力使玻璃在光学上的各向同性变为 各向异性，从而使玻璃具有双折射的现象，双折射值的 大小与玻璃中的内应力成正比。光的双折射值可按照玻 璃中单位长度所产生的光程差来表示，测出光程差，根 据不同玻璃的偏光应力系数可以计算出玻璃的内应力。 （例如，对于普通的钠钙硅玻璃，应力系数为 2.85×10-12Pa-1），即0.1MPa的内应力所产生的光 程差约为2.85nm/cm
退火温度制度的确定
退火温度上下限差值：一般在50~100℃。与粘度随温度的 变化特性（料性）有关，料性长，其值偏大。浮法的最高退 火温度在540~570℃，最低退火温度在450~480℃。 制定退火温度制度时需要考虑的问题： 1.退火窑中的温度差：计算时取允许应力的一半进行，保温 时间比实际计算的适当延长，冷却速率适当降低。 2.制品的壁厚影响：厚制品的保温温度应适当降低，保温时 间适当延长。 3. 组成的影响
玻璃退火工艺制度的计算（重要冷却区）
重要冷却区：（按照6mm厚的玻璃计算）：
V----6mm玻璃的拉引速率； C---6mm玻璃在此区域允许的冷却速度（ ℃/Min）， ∆t—玻璃的退火温度上下限差值，取70~80℃ ∆n0—光程差； s—玻璃厚度的一半； LB—退火区的长度，m。 为了获得永久应力比较小的玻璃。玻璃应力的产生主要决定于玻 璃的冷却速度和退火区域内时应力形成的原因：玻璃制品在加热或冷却过程 中，由于其导热性较差，在其表面层和内层之间 必然产生温度梯度，因而在内外层之间产生一定 的热应力。应力的大小与取决于玻璃中的温度梯 度，与玻璃的热胀系数、玻璃 的化学成分有关。
第十章玻璃的退火讲解
热应力:玻璃中由于温度差而产生的应力。
按其存在的特点又可分成暂时应力和永久应力。
玻璃工艺学
2
(一)暂时应力: 当玻璃温度低与应变点(=10 13.6Pa.S)时处于弹性 变形温度范围内(>1014Pa.S)即脆性状态时，经受不均 匀的温度变化时产生的热应力。 特点：随温度梯度的产生而产生，随温度梯度的消 失而消失。 暂时应力的产生过程: 在温度低于应变点时,玻璃内结构集团已不能产生粘 滞性流动,主要靠弹性松弛来消除应力。
3、慢冷阶段 为了使制品在冷却后不再产生永久应力或仅产生微小的永久 应力，冷却速度要求较慢，常采用线性降温。 开始冷却速度： ho ＝ （c/ 分） 下降10℃后继续冷却速度：
13a 2
ho h＝ （ 1 2 2
To－T 20
） c/分
H －每降低100c后下一个100c的降温速度 To－退火温度 T－每降低100c后的温度 慢冷阶段结束时温度必须小于或等于应变点温度，否则在快 冷阶段重新产生永久应力而退火无效。
5、容易分相的玻璃制品退火时，退火温度不能过高，退火时 间不能过长，次数要少。
玻璃工艺学
24
玻璃工艺学 19
温度
退火温度
上限退火温度
下限退火温度
时间
加热 保温 慢冷 快冷
1、加热阶段 加热时玻璃制品表面为压应力，升温速度可较快：
130 最大升温速度 hc ＝ 2（c/ 分） a a－空心或单面受热的玻璃制品的总厚，cm 实心制品的半厚， cm 玻璃工艺学
20
考虑表面微裂纹、缺陷、厚度均匀性及退火炉温度分布均匀 性，一般工业中采用
玻璃工艺学 23
2、形状复杂、厚度大的制品的加热及冷却速度要慢；
玻璃退火过程介绍
在退火阶段（＜1014.5ρ)，玻璃经结构调整减小了结构差（长度差，密度差和热膨胀系数差），趋向于密实化。玻璃的各部在经历的时间， （弹塑性体）、 （弹塑性初态）、 （亚刚体）和 （三者之和）上说，是有差别的。 ，尤其是 较大的单位，相应的密度高，长度短和热膨胀率低。与 ， 较小的部位之间产生了结构差，冷至刚体被固定而不可逆转，形成了永久应力即是结构应力，绝无第二种应力可言。
[1]退火阶段（1011～1014.5ρ，595～516.05 ℃）和后续退火阶段（1014.5～10∞ρ，516.05～30 ℃）
玻璃作结构调整，减小由温差产生的结构差，使冷至刚体时，被固定的、不可逆转的结构差所致的永久应力，符合制品的规定值。历经了最佳、次佳和最次三种退火状态。分别与弹塑性体、弹性体初态和亚刚体的三种物理特性相对应。
冷却过程中，玻璃的黏度呈指数剧增。然而，玻璃的物理特性却是呈现出连续、渐变的规律，总共历经了六个物理特性阶段[1]：
（1）自由流动的熔体
η＝101.88～105ρ，1 500～918.30 ℃[2]Δt＝581.70℃
文献依据：“＜105ρ时，玻璃液能作自由流动；拉薄开始于105.25ρ，893.86 ℃”。
①最佳退火状态（弹塑性体）
温差所致的结构差是玻璃冷至弹塑性体时产生的。并不是冷至弹性体初态的终点，于～1013ρ才产生的。高温下，玻璃的黏度较低，结构基团位移活度大，在均匀的温度场作“顺向位移”结构调整容易进行，减小结构差的效果最好，使制品中残留的永久应力更小之贡献最大。玻璃在弹塑性体阶段处于最佳退火状态。
②次佳退火状态（弹性体初态）
结构基团位移→分子位移。黏度剧增使位移活度锐减，减小结构差的调整明显削弱。玻璃在弹性体初态阶段处于次佳退火状态。
玻璃的退火和淬火要求
4.1 玻璃的应力 4.2 玻璃的退火 4.3 玻璃的淬火
玻璃的热处理是指玻璃在转变温度与软化温度之间所进行 的热过程。
在该过程中玻璃的结构和性能往往能发生显著的变化：应 力的产生和消除，分相和晶化，发泡和烧结，表面处理和 增强等，使玻璃从一个状态转变到另一个状态，同组成的 玻璃可以有截然不同的性能。
图4-1 玻璃暂时应力产生示意图 温度分布曲线； 应力分布曲线
2、永久应力（permanentstress）
当玻璃内外温度相等时所残留的热应力。 由于应变点以上的玻璃具有粘弹性，即此时的玻璃为可
塑状态，在受力后会产生位移和变形，使由温度梯度所 产生的内应力消失，这个过程称为应力松弛过程。
图4-2 玻璃永久应力产生示意图 温度分布曲线； 应力分布曲线
6(1) h0 E(a2 3x2)
在温度较高阶段,由温度梯度产生的热弹性应力松弛速度 很大，转变成永久应力的趋势也大，所以初冷速率应最 低。
最初的慢冷速度 h0(℃/min)为：
n h0 13a 2
温度↓，应力松弛速度↓，慢冷速度↑
ht h0(130t0)(oC/min)
退火温度范围——最高退火温度至最低退火温度之间的范 围。
一般：最高退火温度-(20~30)℃ ~ 最高退火温度-(50~150℃)
2、退火温度与玻璃的关系
玻璃的退火温度与其化学组成有关，凡能降低玻 璃粘度的组成，也能降低退火温度。
碱金属氧化物能显著地降低玻璃的退火温度，其 中Na2O的作用大于K2O的作用。
主要参数是退火温度和在此温度下的保温时间。
玻璃的退火温度，可采用比最高退火温度低20-30℃，或者 通过计算或测定求得。在退火温度下的保温时间，可按 70a2 - 120a2 计算，或者按应力允许值进行计算
退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的
退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的退火、正火、淬火和回火是金属材料加工处理中常用的热处理工艺。
它们在改变金属材料的结构和性能方面起着重要作用。
下面我将详细介绍这四种热处理工艺的定义、种类和目的。
一、退火的定义、种类和目的退火是指将金属材料加热至一定温度，然后在适当时间内缓慢冷却到常温，目的是使金属材料的组织、性能得到改善。
根据不同的金属材料和工艺要求，退火可以分为完全退火、球化退火、局部退火等不同种类。
完全退火适用于细化组织、低硬度和高塑性要求的材料；球化退火适用于高碳钢、合金钢等材料的球化组织，提高加工性能；局部退火适用于局部加工后的材料，消除残余应力。
二、正火的定义、种类和目的正火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后在空气中冷却或水中淬火，目的是提高金属材料的硬度和强度。
常见的正火工艺包括空气冷却正火、水淬火等。
空气冷却正火适用于一些低碳钢、合金钢，可以提高硬度和强度；水淬火适用于中高碳钢、合金钢，可以获得更高的硬度和强度。
三、淬火的定义、种类和目的淬火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温，以获得马氏体组织和高硬度。
淬火可以分为油淬火、水淬火、盐浴淬火等多种类型。
油淬火适用于较低碳含量的钢，可以降低变形和开裂；水淬火适用于中高碳钢，能够获得更高的硬度和强度；盐浴淬火适用于部分合金钢和特殊材料，可以减少氧化和脱碳。
四、回火的定义、种类和目的回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度，然后进行适当时长的保温，最终冷却。
回火的目的是消除淬火过程中产生的残余应力，调整组织和提高韧性。
常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火等种类。
低温回火适用于高碳合金钢，可以保持硬度的同时提高韧性；中温回火适用于一些工具钢，能使硬度和韧性达到平衡；高温回火适用于低碳钢和合金钢，有助于提高韧性。
个人观点和理解热处理工艺是金属材料加工中至关重要的一环，不同的工艺可以改变金属材料的结构和性能，从而满足不同的工程要求。
玻璃的后处理讲解
玻璃的退火 玻璃的淬火 玻璃的深加工
一、玻璃的退火
1、 定义与目的
消除玻璃制品在成形或热加工后残留在制品内的 热应力的过程称为退火。 目的是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。
一、玻璃的退火
2、 玻璃的热应力
玻璃中由于温差而产生的内应力称为热应力。
(l) 暂时应力(temporary stress)在温度低于应变点时，玻璃经 受不均匀的温度变化时会产生热应力。当温度梯度消失时， 应力也消失。这种热应力称为暂时应力。 (2) 永久应力(permanentstress)当玻璃内温度梯度消失，表面 与内部温度皆为常温时，内部残留的热应力，称为永久应力。
Hale Waihona Puke 一、玻璃的退火3、 玻璃中应力的消除
玻璃在应变点附近属粘弹性体(伯格斯体)，既具有弹性也具 有粘性，因此，应力可以得到消除(松弛)。根据麦克斯韦尔 的理论，在粘弹性体中应力消除的速度可用下列方程式表 示： dF/dt=-MF
式中：F—应力； t—时间； M—比例常数，与粘度有关。
一、玻璃的退火
一、玻璃的退火
5.2 退火工艺过程
玻璃退火工艺过程玻璃制品的退火包括加热、保温、 慢冷及快冷四个阶段： (1) 加热阶段：最高加热速度
ha=130/a^2
式中 a—玻璃厚度，cm，空心玻璃制品为总厚度， 实心玻璃为厚度的一半。 为了安全起见，一般技术玻璃的加热速度取值为最
一、玻璃的退火
二、玻璃的淬火
1 淬火玻璃的特性 淬火玻璃同一般玻璃比较，其抗弯强度，抗冲击强度以及热 稳定性等，都有很大的提高。 1.1 淬火玻璃的抗弯强度 淬火玻璃抗弯强度要比一般玻璃大4~5倍。如6×600×400 毫米淬火玻璃板，可以支持三个人的重量200公斤而不破坏。 厚度5~6毫米的淬火玻璃，抗弯强度达1.67×108Pa。 淬火玻璃的应力分布如图。 淬火玻璃的挠度。比一般玻璃大3~4倍，如6×1200×350毫 米的一块淬火玻璃，最大弯曲达100毫米。
退火、淬火（蘸火）
淬火也叫蘸火淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
“蘸火”是淬火工艺的行业术语，起源于工艺处理的方法，因为淬火就是把热工件蘸一下介质，达到要求，形象的称谓淬火为蘸火，淬火工艺应用很广，“蘸火”的读法也随之流传开来。
什么是退火、正火、淬火及回火,它们的用途各是什么?退火是将钢件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
正火是将钢件加热到Ac3(对于亚共析钢）或者Accm（对于过共析钢）以上50～70摄氏度完全奥氏体化，保温后再在空气中冷却以得到以较细珠光体为主的组织的热处理工艺。
退火或者正火的主要目的大致如下：调整钢件的硬度，以利于后来的切削加工。
消除残余应力，以稳定钢件尺寸。
使化学成分均匀。
为最终热处理做准备。
退火主要是消除内部应力; 正火主要是加工前降低硬度,提高切削加工能力; 淬火主要是增强表面硬度,从而提高综合机械性能。
回火一般在淬火或正火后进行，淬火加低温回火的工艺手段还叫淬火，低温回火是必须进行的工序。
正火加回火还叫正火处理，这两项处理手段目的是消除淬火和正火后的材料的组织应力。
退火能够改变钢的组织结构,从而获得我们所要求的性能.(1).加热时的组织转变:其转变过程是在铁素体与渗碳体分界面处优先形成奥氏体晶核,并不断长大,直到珠光体全部消失,奥氏体也就转变完毕.(2).冷却时的组织转变:由于退火的冷却速度很缓慢,奥氏体转变产物与Fe-Fe3C的组织相同,因而共析钢为珠光体;亚共析钢为珠光体加铁素体;过共析钢为珠光体加渗碳体.2.淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后快速冷却下来,进行淬硬工件的热处理方法.其实质是通过加热使钢组织结构中的铁素体和珠光体充分转变为成分均匀的奥氏体,然后急冷下来得到硬度很高的马氏体.3.回火是紧接于淬火之后的热处理工序,淬火钢在不同的温度下回火,所得的组织不同,因而其机械性能差别很大,总的趋势是:随着回火温度升高,其强度、硬度降低，而塑性、韧性提高。
无机非金属工艺学6-玻璃退火淬火
特点：随温度梯度的产生而产生，随温度梯度的消失而消失。
1.暂时应力的产生过程:
在温度低于应变点时,玻璃内结构集团已不能产生粘滞性流动, 主要靠弹性松弛来消除应力。
玻璃工艺学
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2.小结:
(1)在温度低于应变点温度时,温度梯度的产生导致玻璃弹 性松弛而形成暂时应力； （2）温度急剧的变化产生的暂时应力若超过极限时会使制 品破裂； （3）不能通过退火过程来消除暂时应力。
玻璃工艺学
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（二）永久应力： 玻璃在高于其应变点时,温度梯度会引起玻璃结构变化，这种玻璃结构变化 在低于应变点时产生并保持的热应力，温度梯度消失之后，永久应力不消失
t＝ 520a 2 n
n－制品最后允许 ，的 纳应 /米 厘力米
玻璃工艺学
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3、慢冷阶段
为了使制品在冷却后不再产生永久应力或仅产生微小的 永久应力，冷却速度要求较慢，常采用线性降温。
开始冷却速度：
ho＝13a2（c分 / ）
下降10℃后继续冷却速度：
h＝ho（ 12T2－ o0T） c分 / 2
实心制品的半厚，cm
玻璃工艺学
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考虑表面微裂纹、缺陷、厚度均匀性及退火炉温度分布均匀性， 一般工业中采用
ha＝20～3（ 0c分 / ） a2 a2
光学玻璃
ha a52（c/分）
2、保温阶段
目的：消除加热过程产生的温度梯度，并消除制品中所固有 的内应力。先确定保温温度，然后确定保温时间。
保温时间
1.永久应力的产生过程 (1)处于某一高于应变点的均匀温度场时
iBoo玻璃退火炉温测试仪之退火玻璃和淬火玻璃有什么区别
iBoo玻璃退火炉温测试仪之退火玻璃和淬火玻璃有什么区别
退火玻璃：在美国浮法玻璃占平板玻璃的90%以上。
其生产工艺是这样的：玻璃液流经熔融锡液面时，玻璃逐渐冷却成型，这样玻璃会很平整。
接着，玻璃通过退火窑逐渐冷却，退火过程中消除玻璃中的应力。
退火玻璃破碎后会形成长的、边部锋利的碎片，可能造成割伤或刺穿等伤害。
因此，退火玻璃破碎不会满足16CFR 1201标准“安全破碎”的判据。
淬火玻璃:淬火玻璃后住有一定的强度称钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。
第一是强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的3~5倍，抗冲击强度是普通玻璃5~10倍，提高强度的同时亦提高了安全性。
第二是使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了. 钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有2~3倍的提高，一般可承受150LC以上的温差变化，对防止热炸裂有明显的效果。
1 钢化后的玻璃不能再进行切割，和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。
2 钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化大时有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的可能性。
正火、退火、淬火、回火的区别联系与热处理基础知识
正火、退火、淬火、回火退火与回火的区别在于：（简单地说，退火就是不要硬度，回火还保留一定硬度）。
退火、正火、淬火、回火对比和区别1、退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的四种基本工艺，称为“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
2、退火：是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
3、正火；是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
4、淬火；是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬，但同时变脆。
为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
了解退火、淬火、回火的差异和作用： 1.退火概念:所谓退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺，其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。
退火目的和作用:(1)降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工;(2)细化晶粒，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备;(3)消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。
2.淬火概念:淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
淬火目的和作用:淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。
(注: 淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1~2 次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。
玻璃退火与淬火要求
含B2O315-20%左右的玻璃，其退火温度将随着 B2O3含量的增加而显著地提高，超过15-20%的 则随着B2O3含量的增加而降低。
4.2.2 玻璃退火工艺
玻璃的退火制度与制品的种类、形状、大小、容许的应力 值、退火炉内温度分布等情况有关。
由外力作用在玻璃上引起的应力，当外力除去时应力随 之消失，此应力称机械应力。
在生产过程中，若对玻璃制品施加过大的机械力会使玻 璃制品破裂。如模型歪扭，开模时所造成的制品撕裂， 切割时用力过猛使制品破裂等。
4.2 玻璃的退火
定义：消除玻璃制品在成形或热加工后
残留在制品内的永久应力的过程。
目的：防止炸裂和提高玻璃的机械强度。
ha
130 a2 (
C/
分）
式中a——玻璃厚度，空心玻璃制品为总厚度，实心
制品为厚度的一半。
为安全起见，一般技术玻璃取最大加热速度的15-20%，
即20/a2~30/a2。光学玻璃取其5%以下。
2、均热（保温）阶段
将制品在退火温度进行保温、均热，主要目的是消除快速 加热时产生的温度梯度，并消除制品中所固有的内应力。
4.1.2 玻璃中的结构应力
玻璃因化学组成不均导致结构上的不均而产生的应力称结 构应力，属于永久应力。
玻璃中的成分不均体，其热膨胀系数与主体玻璃不相同， 因而主体玻璃与不均体的收缩、膨胀量也不相同，在其界 面上产生了应力。这种由于玻璃固有结构造成的应力，即 使退火也不能消除这类应力。
4.1.3 玻璃中的机械应力
为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于玻 璃转变温度Tg附近的某一温度进行保温均热，以消除玻 璃各部分的温度梯度，使应力松弛。这个选定的温度， 称为退在此温度下经三分钟 能消除应力95%，一般相当于退火点（η=1012帕·秒）的温 度；
第四章 玻璃的退火与淬火
图4-1 玻璃暂时应力产生示意图 温度分布曲线； 应力分布曲线
2、永久应力（permanentstress）
当玻璃内外温度相等时所残留的热应力。 由于应变点以上的玻璃具有粘弹性，即此 时的玻璃为可塑状态，在受力后会产生位 移和变形，使由温度梯度所产生的内应力 消失，这个过程称为应力松弛过程。
试验方法：将杯子在沸水中停留3分钟后， 立刻投入1-3℃的水中。淬火质量差的杯子 炸裂后自动检出。
抗冲击性能检测：用0.1公斤的钢球从0.8米 的高度自由落下冲击杯口，不破者为合格。
或者按应力允许值进行计算
a t 520 n
式中Δn ——玻璃退火后允许存在的内应力，
2
nm/cm。
3、慢冷阶段
在玻璃中原有应力消除后，必须防止在降温过 程中由于温度梯度而产生新的应力。 阿丹姆斯及威廉逊提出内应力与冷却速度的关 系： Eh0 (a 2 3 x 2 ) 6 (1 )
图 淬火玻璃受力时应力沿厚度分布图 (a)淬火玻璃应力分布；(b)退火玻璃受力应力分布；(c)淬火玻 璃受力应力分布 图中正号表示张应力，负号为压应力
4.3.1 淬火玻璃的特性
如6×600×400毫米淬火玻璃板，可以支持 三个人的重量200公斤而不破坏。 淬火玻璃的挠度，比一般玻璃大3-4倍。如 6×1200×350毫米的一块淬火玻璃，最大 弯曲达100毫米。
1．加热阶段
一次退火：成型后直接进入退火炉进行退火； 二次退火：成型冷却后再经加热退火。
在加热过程中，玻璃表面产生压应力，内层受 张应力，由于玻璃抗压强度是抗张强度的十倍， 所以加热速率可相应高些。
在加热过程中由温度梯度所产生的暂时应力与 固有的永久应力之和不能大于其抗张强度极限， 否则将发生破裂。
退火原理11
1.退火原理二浮法玻璃的退火1.退火原理玻璃的退火主要是指将玻璃置于退火窑中经过足够长的时间通过退火温度范围或以缓慢的速度冷却下来，以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力，或者说是尽可能使玻璃中产生的热应力减少或消除的过程。
玻璃退火的目的是消除浮法玻璃中的残余内应力和光学不均匀性，以及稳定玻璃内部的结构。
浮法玻璃的退火可分成两个主要过程：一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生。
1.1应力分类及形成原因浮法玻璃在退火过程中可能产生的热应力有永久应力和暂时应力两种。
永久应力是当高温玻璃经退火到室温并达到温度均衡后，玻璃中仍然存在的热应力也称为残余应力。
暂时应力是随温度梯度的存在而存在，随温度梯度的消失而消失的热应力。
永久应力一般产生于转变温度和应变温度范围之间，暂时应力则伴随着整个退火过程。
①暂时应力当浮法玻璃处于弹性形变范围内（应变温度以下）进行加热或冷却过程时，由于其导热性较差，在其内外层之间必然产生一定的温度梯度，因而在内外层之间产生一定的热应力。
如：当玻璃从应变温度以下冷却时，玻璃内外产生了温差，玻璃外层温度低于内层，故外层收缩大于内层，这样，外层的收缩受到内层的膨胀作用（拉伸作用），内层膨胀受到外层的压缩作用，因此玻璃在冷却时表面受到张应力，内部受到压应力。
如果在外层玻璃冷却到一定温度而使整块玻璃进行均热时，玻璃外层已不再收缩，内层却随着温度的不断降低而继续收缩。
这样外层受到压应力，内层受到张应力。
它们的大小和冷却过程中所产生的应力大小相等，方向相反，所以当玻璃的温度均衡后，玻璃中的应力也就消失了。
但必须注意，当暂时应力超过玻璃的极限强度时，同样会产生破裂。
相反，玻璃在加热时表层受到压应力，内部受到张应力。
由于玻璃属于脆性材料，能够承受的抗压能力是抗张能力的10倍，因此，玻璃能够承受的加热速率可以比冷却速率大一些。
②永久应力如前所述，当浮法玻璃由高温（转变温度以上）逐渐冷却时，玻璃内外层产生温差。
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玻璃的退火和淬火讲解
▪4.1 玻璃的应力 ▪4.2 玻璃的退火 ▪4.3 玻璃的淬火
▪ 玻璃的热处理是指玻璃在转变温度与软化温度之间所进行的热过程。
▪ 在该过程中玻璃的结构和性能往往能发生显著的变化：应力的产生和消除， 分相和晶化，发泡和烧结，表面处理和增强等，使玻璃从一个状态转变到 另一个状态，同组成的玻璃可以有截然不同的性能。
图4-2 玻璃永久应力产生示意图 温度分布曲线； 应力分布曲线
4.1.2 玻璃中的结构应力
▪ 玻璃因化学组成不均导致结构上的不均而产生的应力称结构应力，属于 永久应力。
▪ 玻璃中的成分不均体，其热膨胀系数与主体玻璃不相同，因而主体玻璃 与不均体的收缩、膨胀量也不相同，在其界面上产生了应力。这种由于 玻璃固有结构造成的应力，即使退火也不能消除这类应力。
由上式可得出冷却速度 H0：
6(1) h0 E(a2 3x2)
▪ 在温度较高阶段,由温度梯度产生的热弹性应力松弛速度很大，转变成永 久应力的趋势也大，所以初冷速率应最低。
▪ 最初的慢冷速度 h0(℃/min)为：
4.2.2 玻璃退火工艺
▪ 玻璃的退火制度与制品的种类、形状、大小、容许的应力值、退火炉内温 度分布等情况有关。
▪ 一般根据退火原理，退火工艺可分为四个阶段：加热阶段、均热阶段、慢 冷阶段和快冷阶段。
▪ 按上述四个阶段可作出温度-时间曲线，此曲线称为退火曲线。
图4-3 玻璃退火曲线示意图 I-加热阶段；Ⅱ-均热阶段；Ⅲ-慢冷阶段；Ⅳ-快冷阶段
图4-1 玻璃暂时应力产生示意图 温度分布曲线； 应力分布曲线
2、永久应力（permanentstress）
▪ 当玻璃内外温度相等时所残留的热应力。 ▪ 由于应变点以上的玻璃具有粘弹性，即此时的玻璃为可塑状态，在受
力后会产生位移和变形，使由温度梯度所产生的内应力消失，这个过 程称为应力松弛过程。
▪ 最低退火温度（退火下限温度）——在此温度下经三分钟只能消除应力5 ％；
▪ 退火温度范围——最高退火温度至最低退火温度之间的范围。 ▪ 一般：最高退火温度-(20~30)℃ ~ 最高退火温度-(50~150℃)
2、退火温度与玻璃的关系
▪ 玻璃的退火温度与其化学组成有关，凡能降低玻 璃粘度的组成，也能降低退火温度。 ▪ 碱金属氧化物能显著地降低玻璃的退火温度，其 中Na2O的作用大于K2O的作用。 ▪ SiO2，CaO和Al2O3能提高退火温度，BaO和PbO 降低退火温度，PbO的作用大于BaO的作用， ZnO和MgO的作用很小。 ▪ 含B2O315-20%左右的玻璃，其退火温度将随着 B2O3含量的增加而显著地提高，超过15-20%的则 随着B2O3含量的增加而降低。
1、玻璃的退火温度及退火温度范围
▪ 为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于玻璃转变温度Tg 附近的某一温度进行保温均热，以消除玻璃各部分的温度梯度，使应 力松弛。这个选定的温度，称为退火温度。
▪ 最高退火温度（退火上限温度）——在此温度下经三分钟能消除应力95%， 一般相当于退火点（η=1012帕·秒）的温度；
厚度为2a厘米的玻璃以恒速加热达到稳定状态时，中
心及表面的温度差为：
ha2
T
2k
式中h——加热速率（℃/分），k——玻璃导热系数。 阿丹姆斯及威廉逊求得玻璃的最大加热速度为：
ha
130 a2 (
C/
分）
式中a——玻璃厚度，空心玻璃制品为总厚度，实心
制品为厚度的一半。
为安全起见，一般技术玻璃取最大加热速度的15-20%，
即20/a2~30/a2。光学玻璃取其5%以下。
2、均热（保温）阶段
▪ 将制品在退火温度进行保温、均热，主要目的是消除快速加热时产生的 温度梯度，并消除制品中所固有的内应力。
▪ 主要参数是退火温度和在此温度下的保温时间。
▪ 玻璃的退火温度，可采用比最高退火温度低20-30℃，或者通过计算或测定 求得。在退火温度下的保温时间，可按 70a2 - 120a2 计算，或者按应力允许 值进行计算
▪目的：防止炸裂和提高玻璃的机械强度。
表4-1 各种玻璃的允许应力（以光程差表示）
玻璃种类
nm/cm 玻璃种类
光学玻璃精密退火 2-5
镜玻璃
光学玻璃粗退火 10-30 空心玻璃
望远璃
20-95 瓶罐玻璃
nm/cm 30-40
60 120 50-400
4.2.1 玻璃的退火温度
4.1.3 玻璃中的机械应力
▪ 由外力作用在玻璃上引起的应力，当外力除去时应力随之消失，此应 力称机械应力。
▪ 在生产过程中，若对玻璃制品施加过大的机械力会使玻璃制品破裂。 如模型歪扭，开模时所造成的制品撕裂，切割时用力过猛使制品破裂 等。
4.2 玻璃的退火
▪定义：消除玻璃制品在成形或热加工后
残留在制品内的永久应力的过程。
▪ 式中Δn ——玻璃退火后允许存在的内应力，nm/cm。
a2 t 520
n
3、慢冷阶段
▪ 在玻璃中原有应力消除后，必须防止在降温过程中由于温度梯度而产生新的 应力。
▪ 阿丹姆斯及威廉逊提出内应力与冷却速度的关系：
Eh0 (a23x2) 6(1)
α——膨胀系数；E——弹性模量； λ——导热系数；μ——泊松比； h0——冷却速度；a——制品厚度的一半； x——应力测试点离壁厚中线的距离。
1．加热阶段
▪ 一次退火：成型后直接进入退火炉进行退火；二次退火：成型冷却后再经加 热退火。
▪ 在加热过程中，玻璃表面产生压应力，内层受张应力，由于玻璃抗压强度是 抗张强度的十倍，所以加热速率可相应高些。
▪ 在加热过程中由温度梯度所产生的暂时应力与固有的永久应力之和不能大于 其抗张强度极限，否则将发生破裂。
4.1 玻璃的应力
▪4.1.1 玻璃中的热应力 ▪4.1.2 玻璃中的结构应力 ▪4.1.3 玻璃中的机械应力
4.1.1 玻璃中的热应力
1、暂时应力（temporary stress）
▪ 在温度低于应变点时，处于弹性变形温度范围内(即脆性状态)的玻璃 在经受不均匀的温度变化时所产生的热应力，随温度梯度的存在而存 在，随温度的梯度的消失而消失，这种应力称为暂时应力。