CH477718A - Procédé de durcissage de la surface d'une pièce d'horlogerie en acier inoxydable austénitique et pièce d'horlogerie obtenue par la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 Procédé de    durcissage   de la surface d'une pièce d'horlogerie en acier inoxydable    austénitique   et pièce d'horlogerie obtenue par la    mise   en    oeuvre   de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de    durcissage   de la surface d'une pièce d'horlogerie en acier inoxydable    austénitique.   



  L'invention a également pour objet la pièce    d'horlo-      P   a rie obtenue par la mise en    ceuvre   de ce procédé. 



  Il est d'usage d'utiliser des aciers    martensitiques   pour la fabrication de pièces à surface dure. Ce genre d'acier est en effet peu oxydable, présente une belle allure et se prête aisément à la trempe. Ces qualités le font donc généralement préférer, pour ce genre d'utilisation, aux aciers austénitiques. 



  Toutefois, les aciers    martensitiques   sont magnétiques, chers, et d'un usinage ainsi que d'un matriçage à chaud peu aisés. 



  Si les aciers austénitiques, également inoxydables, offrent par rapport aux aciers    martensitiques   l'avantage d'être meilleur marché et non    magnétiques,   ils présentent l'inconvénient d'être relativement mous et de ne pas se prêter à la trempe. 



  Cette circonstance a certainement compromis sur le marché l'essor des montres présentant une lunette ou une carrure lunette à larges flancs pourtant très demandées à cause de leurs indéniables qualités esthétiques. 



  De tels flancs portés par une boîte en acier    austéni-      tique   seraient en effet rapidement rayés et l'aspect de la montre s'en trouverait considérablement altéré. 



  Naturellement, cet inconvénient se retrouve pour toutes les pièces en acier austénitique dont la surface est exposée aux rayures et aux chocs. 



  Un certain nombre de solutions ont été proposées au problème du durcissement de telles surfaces. Ces solutions doivent concilier des    exigences   qui, comme on l'a vu, sont le plus souvent contradictoires. 



  La surface doit être inoxydable, très dure, sans être magnétique, tout en présentant une grande stabilité de coloration. On a, par exemple, proposé d'utiliser un acier inoxydable austénitique qui, comme on l'a vu, est mou (sa dureté moyenne est d'environ 50    Wickers),   et de durcir la surface des pièces par nitruration. 



  Une telle nitruration peut s'obtenir soit par un traitement d'activation, réalisé par un bain de sel de nitruration, soit par un traitement de passivation effectué sous atmosphère contrôlée nitrurante, obtenue par dissociation de l'ammoniac. 



  On a proposé, dans l'application de tels traitements et préalablement à la nitruration, de traiter des aciers austénitiques inoxydables par un agent réducteur effectuant un    dépassivation   de leur surface. 



  Dans le cas du traitement à l'ammoniac, on a également proposé d'effectuer la nitruration en deux étapes, une première réalisée entre 5000 et 510  C et une deuxième entre 550  et 560  C. 



  On a, par ailleurs, eu l'idée de réaliser des pièces en métal fritté. Cette méthode est toutefois d'un prix de revient très élevé. 



  Une autre solution consiste à durcir la surface des pièces réalisées en acier austénitique, par un traitement selon    lequel   on commence par sabler la partie de la surface à traiter, l'on chauffe très rapidement la pièce sous une température de l'ordre de    10500C,   on répand sur ladite surface, maintenue à cette température, un composé pulvérulent, formé dans une proportion de 85 % environ de carbure de tungstène, lequel pénètre par diffusion dans l'épaisseur superficielle de cette surface, puis l'on refroidit brutalement la pièce et on la termine par meulage et polissage. Ce procédé requiert cependant un dépôt de matière et conduit à une mise en    oeuvre   relativement délicate. 



  On a enfin proposé de réaliser des pièces en acier austénitique dont la surface est durcie sans qu'il soit nécessaire de recourir à un dépôt de matière. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Le    procédé   suivant l'invention est caractérisé par le    îit   que. dans une première phase d'activation, on    chauffe   la pièce préalablement formée dans cet acier, à    iirle      t:--.ï_:

  n.érature   comprise entre    350-,   et    700    C dans un bain    cle   sel à base de cyanure de sodium légèrement    car-      Lurant   et fortement    nitrurant,   et, dans une seconde phase. de passivation, destinée à fixer l'état de la surface (le la pièce, on    réchauffe   celle-ci à une température    coïn-      pri>e      entre   400e et 6000 C en atmosphère contrôlée,    nitrurant-..   pendant plusieurs dizaines d'heures, laisse la    pièce   se    refroidir   à la    température   ambiante et polit alors    s..      surface.   



  La    présente   invention a également pour objet une pièce    d'horl.-gerie,   dont la surface est durcie par mise en    #uvre   de ce procédé. 



  Une mise en    #uvre   du procédé objet de l'invention    ¯ < i   mai,    ltepant   être    décrite   en détail. 



  La pièce à traiter est tout d'abord usinée ou formée    cl ns   un acier austénitique inoxydable. 



  Le procédé    comprend   deux phases, une première    phase,   d'activation destinée à assurer une grande dureté    .i   la    surface   de la pièce traitée. et une seconde phase de    passivation      permettant   de conserver indéfiniment à la    surface   de la pièce traitée son aspect. en particulier de rendre    ceste      surface   inoxydable. 



  Dans cette première phase d'activation, la pièce est    pro@ ;.@si4et.a@nt   chauffée dans un bain de sel présentant des qualités légèrement    carburantes   mais très fortement    nitrurantes.   ce bain de sel étant à base de cyanure    cle   sodium. Ce bain est chauffé à une température qui est comprise entre 350  et 700,,C. Une température de    57()-,C   est particulièrement propice. 



  La pièce est ensuite plongée dans un bain de sel prédes qualités légèrement carburantes mais très    IL@rtenlent      nitnirantes,   ce bain de sel étant à base de    evajnire   de sodium. 



  Dans la seconde phase du procédé, dite de passivation. la pièce est tout d'abord    réchauffée   à une température comprise entre    400    et 600  C par une atmosphère contrôlée,    nitrurante,   qui est obtenue par    disso-      cicttion   de l'ammoniac. Ce réchauffement est progressif et    demande   une durée    assez   longue, par exemple plusieurs dizaines d'heures.

   La pièce est ensuite laissée à    1       température   ambiante à laquelle elle se refroidit    pro-      ,r.-;sivement.   Un deuxième cycle de passivation est alors    e=,tainé,   toit d'abord par réchauffement progressif de la pièce à une    température   comprise entre    400^   et 6    ,#_      >>-   C dans une atmosphère contrôlée identique à la précédente, nitrurante et obtenue par dissociation de l'ammoniac. La durée de ce réchauffement dure assez    longtemps,   par exemple plusieurs dizaines d'heures, à la    suite   de quoi la pièce est finalement abandonnée à la    température   ambiante qu'elle atteint progressivement.

   La    surface   de la pièce est ensuite polie de façon habituelle et l'on peut la terminer par certains traitements de finition. La pièce ainsi traitée présente une surface particulièrement dure, résistant aux rayures, d'un éclat que ne peut altérer aucune oxydation. 



  Il y a cependant lieu de noter que la dureté de cette surface doit être interprétée comme une résistance à l'usure, au frottement et aux rayures, et non aux chocs trop violents, lesquels pourraient détériorer la pièce en décollant la couche superficielle traitée. La pièce ainsi obtenue n'est en outre pas magnétique et offre de grandes possibilités d'utilisation, par exemple pour la confection de boîtes de montres à larges flancs.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de durcissage de la surface d'une pièce d'horlogerie en acier inoxydable austénitique, caractérisé par le fait que, dans une première phase, d'activation, on chauffe la pièce préalablement formée dans cet -acier, à une température comprise entre 350 et 7000 C dans un bain de sel à base de cyanure de sodium légèrement carburant et fortement nitrurant, et, dans une seconde phase, de passivation, destinée à fixer l'état de la surface de la pièce, on réchauffe celle-ci à une température comprise entre 400e et 600 C en atmosphère contrôlée, nitrurante, pendant plusieurs dizaines d'heures, laisse la pièce se refroidir à la température ambiante, et polit alors sa surface. Il.

   Pièce d'horlogerie obtenue par la mise en oruvre du procédé suivant la revendication I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé par le fait qu'au cours de la seconde phase, de passivation, on réchauffe tout d'abord la pièce à une température comprise entre 400 et 600 C en atmosphère contrôlée, nitrurante, obtenue par dissociation de l'ammoniac, la durée de ce réchauffement étant d'une dizaine d'heures, puis laisse la pièce se refroidir à la température ambiante. avant de la réchauffer à 400-600 C. 2.

   Procédé suivant la revendication I, caractérisé par le fait que, durant la première phase du procédé, on chauffe la pièce à une température optimum de 570 C. Ecrits et images opposés en cours d'examen Exposés d'invention suisses N- 276211, 372605 Brevet allemand N 599506 E. Houdreiriiiit : Hulidbuch der Sonderstahlkunde >>, tonie 11 (1956), page 1337 H. Sidan : Techuische Rwidschau , vol. 58 (1966), NI, 28, pa,;es 3-7