CH707504B1

CH707504B1 - Metal pivot pin for watch movement and method of manufacturing such a pin.

Info

Publication number: CH707504B1
Application number: CH00197/13A
Authority: CH
Inventors: Von Grueningen Cédric; Charbon Christian; Verardo Marco
Original assignee: Omega Sa
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2017-05-15
Also published as: CH707504A2; CN203965807U

Abstract

L’invention se rapporte à un axe de pivotement en métal (1) pour mouvement horloger comportant au moins un pivot (3) à au moins une de ses extrémités, caractérisé en ce que le métal est du titane ou un alliage de titane afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques et en ce qu’au moins la surface externe dudit au moins un pivot (3) est en partie ou en totalité durcie par rapport au cœur de l’axe selon une profondeur prédéterminée. L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication pour un tel axe. L’invention concerne le domaine des mouvements d’horlogerie.The invention relates to a metal pivot pin (1) for a watch movement comprising at least one pivot (3) at at least one of its ends, characterized in that the metal is titanium or a titanium alloy in order to limiting its sensitivity to magnetic fields and in that at least the outer surface of said at least one pivot (3) is partially or fully hardened relative to the heart of the axis to a predetermined depth. The invention also relates to a manufacturing method for such an axis. The invention relates to the field of watch movements.

Description

DescriptionDescription

Domaine de l’invention [0001] L’invention se rapporte à une pièce pour mouvement d’horlogerie et notamment à un axe de pivotement amagné-tique pour un mouvement d’horlogerie mécanique et plus particulièrement à un axe de balancier, une tige d’ancre et un pignon d’échappement amagnétique.FIELD OF THE INVENTION [0001] The invention relates to a piece for a watch movement and in particular to an amagné-tick pivoting axis for a mechanical clockwork movement and more particularly to a balance shaft, a rod of anchor and a nonmagnetic exhaust pinion.

Arrière-plan de l’invention [0002] La fabrication d’un axe de pivotement horloger consiste, à partir d’une barre en acier trempable, à réaliser des opérations de décolletage pour définir des différentes surfaces actives (portée, épaulement, pivots etc.) puis à soumettre l’axe décolleté à des opérations de traitement thermique comprenant au moins une trempe pour améliorer la dureté de l’axe et un ou plusieurs revenus pour en améliorer la ténacité. Les opérations de traitements thermiques sont suivies d’une opération de roulage des pivots des axes, opération consistant à polir les pivots pour les amener aux dimensions requises. Au cours de l’opération de roulage la dureté ainsi que la rugosité des pivots sont encore améliorées. On notera que cette opération de roulage est très difficile voire impossible à réaliser avec des matériaux dont la dureté est faible, c’est-à-dire inférieure à 600 HV.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The manufacture of a clock pivot shaft consists, from a hardenable steel bar, to perform machining operations to define different active surfaces (span, shoulder, pivots, etc.). .) and then subjecting the neckline to heat treatment operations including at least one quench to improve the hardness of the axis and one or more income to improve toughness. The heat treatment operations are followed by a rolling operation of the pivots of the axes, an operation consisting in polishing the pivots to bring them to the required dimensions. During the rolling operation the hardness as well as the roughness of the pivots are further improved. Note that this rolling operation is very difficult or impossible to achieve with materials whose hardness is low, that is to say less than 600 HV.

[0003] Les axes de pivotement, par exemple les axes de balancier, utilisés classiquement dans les mouvements d’horlogerie mécaniques sont réalisés dans des nuances d’aciers de décolletage qui sont généralement des aciers mar-tensitiques au carbone incluant du plomb et des sulfures de manganèse pour améliorer leur usinabilité. Un acier de ce type est connu, désigné 20 AP est typiquement utilisé pour ces applications.The pivot axes, for example the balance axes, conventionally used in mechanical watch movements are made in grades of free cutting steels which are generally mar-tensitic carbon steels including lead and sulphides. of manganese to improve their machinability. A steel of this type is known, designated AP is typically used for these applications.

[0004] Ce type de matériau a l’avantage d’être facilement usinable, en particulier d’être apte au décolletage et présente, après des traitements de trempe et de revenu, des propriétés mécaniques élevées très intéressantes pour la réalisation d’axes de pivotement horlogers. Ces aciers présentent en particulier une résistance à l’usure et une dureté après traitement thermique élevées. Typiquement la dureté des pivots d’un axe réalisé en acier 20 AP peut atteindre une dureté dépassant les 700 HV après traitement thermique et roulage.This type of material has the advantage of being easily machinable, in particular to be able to bar-turning and has, after quenching and tempering treatments, high mechanical properties very interesting for the realization of axes of pivoting watchmakers. In particular, these steels exhibit high wear resistance and hardness after heat treatment. Typically the hardness of the pivots of an axis made of steel AP may reach a hardness exceeding 700 HV after heat treatment and rolling.

[0005] Bien que fournissant des propriétés mécaniques satisfaisantes pour les applications horlogères décrites ci-dessus, ce type de matériau présente l’inconvénient d’être magnétique et de pouvoir perturber la marche d’une montre après avoir été soumis à un champ magnétique, et ce notamment lorsque ce matériau est utilisé pour la réalisation d’un axe de balancier coopérant avec un balancier spiral en matériau ferromagnétique. Ce phénomène est bien connu de l’homme du métier et est par exemple décrit dans le Bulletin Annuel Suisse de Chronométrie Vol. I, pages 52 à 74. On notera également que ces aciers martensitiques sont également sensibles à la corrosion.Although providing satisfactory mechanical properties for horological applications described above, this type of material has the disadvantage of being magnetic and can disrupt the running of a watch after being subjected to a magnetic field, and in particular when this material is used for producing a balance shaft cooperating with a balance spring of ferromagnetic material. This phenomenon is well known to those skilled in the art and is for example described in the Swiss Annual Chronometric Newsletter Vol. I, pages 52 to 74. It will also be appreciated that these martensitic steels are also susceptible to corrosion.

[0006] Des essais pour tenter de remédier à ces inconvénients ont été menés avec des aciers inoxydables austénitiques qui présentent la particularité d’être amagnétiques, c’est-à-dire du type paramagnétique, diamagnétique ou antiferromagnétique. Toutefois, ces aciers austénitiques présentent une structure cristallographique ne permettant pas de les tremper et d’atteindre des duretés et donc des résistances à l’usure compatibles avec les exigences requises pour la réalisation d’axes de pivotement horlogers. Un moyen d’augmenter la dureté de ces aciers est l’écrouissage, toutefois cette opération de durcissement ne permet pas d’obtenir des duretés supérieure à 500 HV. Par conséquent, dans le cadre de pièces nécessitant une grande résistance à l’usure par frottement et devant avoir des pivots ne présentant pas ou peu de risques de casse ou de déformation, l’utilisation de ce type d’aciers reste limitée.Attempts to overcome these drawbacks have been conducted with austenitic stainless steels which have the particularity of being non-magnetic, that is to say of the paramagnetic, diamagnetic or antiferromagnetic type. However, these austenitic steels have a crystallographic structure that does not allow them to be hardened and to reach hardnesses and therefore wear resistances that are compatible with the requirements required for the realization of clockwise pivot axes. One way to increase the hardness of these steels is work hardening, however this hardening operation does not allow to obtain hardnesses greater than 500 HV. Therefore, in the context of parts requiring high resistance to attrition and having to have pivots having little or no risk of breakage or deformation, the use of this type of steel remains limited.

[0007] Une autre approche pour tenter de remédier à ces inconvénients a consisté à déposer sur les axes de pivotements des couches dures de matériaux tels que le carbone amorphe connu sous la dénomination anglaise «diamond like carbon» (DLC). Or, on a constaté des risques importants de délamination de la couche dure et donc la formation de débris qui peuvent circuler à l’intérieur du mouvement horloger et venir perturber le fonctionnement de ce dernier, ce qui n’est pas satisfaisant.Another approach to overcome these drawbacks has been to deposit on the pivot axes of the hard layers of materials such as the amorphous carbon known as "diamond like carbon" (DLC). However, there have been significant risks of delamination of the hard layer and therefore the formation of debris that can circulate inside the watch movement and come to disrupt the operation of the latter, which is not satisfactory.

[0008] Encore une autre approche a été envisagée pour remédier aux inconvénients des aciers inoxydables austénitiques, à savoir le durcissement superficiel de ces axes de pivotement par nitruration, carburation ou nitrocarburation. Toutefois ces traitements sont connus pour entraîner une perte importante de la résistance à la corrosion en raison de la réaction de l’azote et/ou le carbone avec le chrome de l’acier et la formation de nitrure de chrome et/ou de carbure de chrome causant un appauvrissement localisé de la matrice en chrome, ce qui est préjudiciable pour l’application horlogère souhaitée. Résumé de l’invention [0009] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients cités précédemment en proposant un axe de pivotement permettant à la fois de limiter la sensibilité aux champs magnétiques et d’obtenir une dureté améliorée compatible avec les exigences de résistance à l’usure et aux chocs dans le domaine horloger.Another approach has been considered to overcome the disadvantages of austenitic stainless steels, namely the surface hardening of these pivot axes by nitriding, carburizing or nitrocarburizing. However, these treatments are known to cause a significant loss of corrosion resistance due to the reaction of nitrogen and / or carbon with the chromium of the steel and the formation of chromium nitride and / or carbide. chromium causing a localized depletion of the matrix in chromium, which is detrimental to the desired watchmaking application. SUMMARY OF THE INVENTION [0009] The object of the present invention is to overcome all or some of the aforementioned drawbacks by proposing a pivot axis that makes it possible at the same time to limit the sensitivity to magnetic fields and to obtain an improved hardness compatible with the requirements of resistance to wear and shock in the watchmaking field.

[0010] L’invention a également pour but de fournir un axe de pivotement amagnétique ayant une résistance à la corrosion améliorée.The invention also aims to provide a nonmagnetic pivot axis having improved corrosion resistance.

[0011] L’invention a encore pour but de fournir un axe de pivotement amagnétique qui puisse être fabriqué de manière simple et économique.The invention also aims to provide a non-magnetic pivot axis that can be manufactured simply and economically.

[0012] A cet effet, l’invention se rapporte à un axe de pivotement en métal comportant au moins un pivot à au moins une de ses extrémités, caractérisé en ce que le métal est du titane ou un alliage de titane afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques et en ce qu’au moins la surface externe dudit au moins un pivot est durcie par rapport au cœur de l’axe selon une profondeur prédéterminée.For this purpose, the invention relates to a metal pivot pin comprising at least one pivot at at least one of its ends, characterized in that the metal is titanium or a titanium alloy to limit its sensitivity to the magnetic fields and in that at least the outer surface of said at least one pivot is hardened relative to the center of the axis to a predetermined depth.

[0013] Par conséquent, une zone superficielle ou la totalité de l’axe est durcie, c’est-à-dire que le cœur de l’axe peut rester peu ou pas modifié. Par ce durcissement sélectif de portions de l’axe, l’axe de pivotement permet de cumuler les avantages comme la faible sensibilité aux champs magnétiques, et dans les zones de contrainte principales, une dureté, en plus d’une bonne résistance à la corrosion tout en conservant une bonne ténacité générale. Par ailleurs, l’utilisation d’un tel matériau pour l’axe est avantageuse dans la mesure où ce dernier présente une grande usinabilité.Therefore, a superficial zone or the entire axis is cured, that is to say that the heart of the axis can remain little or no change. By this selective hardening of portions of the axis, the pivot axis can accumulate advantages such as low sensitivity to magnetic fields, and in the main stress zones, hardness, in addition to good corrosion resistance while maintaining a good general tenacity. Furthermore, the use of such a material for the axis is advantageous in that it has a high machinability.

[0014] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: - l’alliage de titane comprend en poids au moins 85% de titane; - la profondeur prédéterminée représente entre 5% et 40% du diamètre d total du pivot, typiquement entre 5 et 35 microns; - la surface externe durcie comporte des atomes diffusés d’au moins un élément chimique, ledit élément chimique étant un non-métal et de préférence l’azote et/ou l’oxygène; - la surface externe durcie comporte une dureté supérieure à 800 HV.According to other advantageous features of the invention: the titanium alloy comprises by weight at least 85% of titanium; the predetermined depth represents between 5% and 40% of the total diameter of the pivot, typically between 5 and 35 microns; the hardened outer surface comprises diffused atoms of at least one chemical element, said chemical element being a non-metal and preferably nitrogen and / or oxygen; the hardened outer surface has a hardness greater than 800 HV.

[0015] De plus, l’invention se rapporte à un mouvement d’horlogerie, caractérisé en ce qu’il comprend un axe de pivotement selon l’une des variantes précédentes, et en particulier un axe de balancier, une tige d’ancre et/ou un pignon d’échappement comprenant un axe selon l’une de ces variantes.In addition, the invention relates to a watch movement, characterized in that it comprises a pivot axis according to one of the preceding variants, and in particular a balance shaft, an anchor rod. and / or an escape pinion comprising an axis according to one of these variants.

[0016] Enfin, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’un axe de pivotement comportant les étapes suivantes: a) former un axe de pivotement à base de titane ou d’un alliage de titane pour limiter sa sensibilité aux champs magnétiques et comportant au moins un pivot à au moins une de ses extrémités; b) diffuser des atomes selon une profondeur prédéterminée au moins à la surface externe dudit au mois un pivot afin de durcir des pivots au niveau des zones de contraintes principales tout en gardant une ténacité élevée.Finally, the invention relates to a manufacturing method of a pivot axis comprising the following steps: a) forming a pivot axis based on titanium or a titanium alloy to limit its sensitivity to the fields magnetic and having at least one pivot at at least one end thereof; b) diffusing atoms at a predetermined depth at least to the outer surface of said at least one pivot to harden pivots at the main stress zones while maintaining high toughness.

[0017] Par conséquent, par diffusion d’atomes dans le titane ou un alliage de titane, une zone superficielle ou la totalité des pivots est durcie sans avoir à déposer un deuxième matériau par-dessus les pivots. En effet, le durcissement est réalisé directement dans le matériau de l’axe de pivotement ce qui permet avantageusement selon l’invention d’éviter tout délaminage ultérieur comme cela peut se produire dans le cas du dépôt d’une couche dure sur l’axe.Therefore, by diffusion of atoms in titanium or a titanium alloy, a surface area or all pivots is cured without having to deposit a second material over the pivots. Indeed, the hardening is carried out directly in the material of the pivot axis which advantageously allows according to the invention to avoid any subsequent delamination as may occur in the case of the deposition of a hard layer on the axis .

[0018] De plus, ce traitement thermochimique qui vise à diffuser des atomes d’oxygène et/ou d’azote dans les sites interstitiels de l’alliage ne dégrade pas la résistance à la corrosion des axes de pivotement.In addition, this thermochemical treatment which aims to diffuse oxygen and / or nitrogen atoms in the interstitial sites of the alloy does not degrade the corrosion resistance of the pivot axes.

[0019] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: - la profondeur prédéterminée représente entre 5% et 40% du diamètre total d du pivot; - les atomes comportent au moins un élément chimique, ce dernier étant de préférence un non-métal comme de l’azote et/ou l’oxygène; - l’étape b) effectue un traitement thermochimique de diffusion; - l’étape b) effectue un processus d’implantation ionique et de traitement de diffusion; - les pivots sont roulés ou polis après l’étape b).According to other advantageous features of the invention: the predetermined depth represents between 5% and 40% of the total diameter d of the pivot; the atoms comprise at least one chemical element, the latter preferably being a non-metal such as nitrogen and / or oxygen; step b) carries out a thermochemical diffusion treatment; step b) performs an ion implantation and diffusion treatment process; the pivots are rolled or polished after step b).

Description sommaire des dessins [0020] D’autres particularités et avantages rassortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la fig. 1 est une représentation d’un axe de pivotement selon l’invention; la fig. 2 est une coupe partielle d’un pivot d’axe de balancier selon l’invention après l’opération de traitement de dif fusion et avant l’opération de roulage ou de polissage; la fig. 3 est une coupe partielle similaire à celle de la fig. 2 illustrant un pivot après l’opération de traitement de diffusion et après l’opération de roulage ou de polissage; la fig. 4 est un graphe illustrant le profil de dureté à partir du bord en direction du cœur d’un pivot d’axe de balancier selon l’invention, après l’opération de diffusion.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0020] Other features and advantages will clearly be described in the following description, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a representation of a pivot axis according to the invention; fig. 2 is a partial section of a rocker arm pivot according to the invention after the dif fusion treatment operation and before the rolling or polishing operation; fig. 3 is a partial section similar to that of FIG. 2 illustrating a pivot after the diffusion treatment operation and after the rolling or polishing operation; fig. 4 is a graph illustrating the hardness profile from the edge towards the heart of a rocker arm pivot according to the invention, after the diffusion operation.

Description détaillée des modes de réalisation préférés [0021] L’invention se rapporte à une pièce pour mouvement d’horlogerie et notamment à un axe de pivotement amagné-tique pour un mouvement d’horlogerie mécanique.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0021] The invention relates to a piece for a watch movement and in particular to a non-magnetic pivoting axis for a mechanical clockwork movement.

[0022] L’invention sera décrite ci-après dans le cadre d’une application à un axe de balancier amagnétique 1. Bien évidemment, d’autres types d’axes de pivotement horlogers sont envisageables comme par exemple des axes de mobiles horlogers, typiquement des pignons d’échappement, ou encore des tiges d’ancre.The invention will be described below in the context of an application to a non-magnetic balance shaft 1. Of course, other types of clockwise pivot axes are possible, such as for example the axes of watchmakers, typically exhaust gears, or anchor rods.

[0023] En se référant à la fig. 1 on peut voir un axe de balancier 1 selon l’invention qui comporte une pluralité de sections 2 de diamètres différents définissants classiquement des portées 2b et des épaulements 2a arrangés entre deux portions d’extrémité définissant des pivots 3. Ces pivots sont destinés à venir chacun pivoter dans un palier typiquement dans un orifice d’une pierre ou rubis.Referring to FIG. 1 can be seen a balance shaft 1 according to the invention which comprises a plurality of sections 2 of different diameters defining classically bearing surfaces 2b and shoulders 2a arranged between two end portions defining pivots 3. These pivots are intended to come each pivot in a bearing typically in an orifice of a stone or ruby.

[0024] Avec le magnétisme induit par les objets rencontrés au quotidien, il est important de limiter la sensibilité de l’axe de balancier 1 sous peine d’influencer la marche de la pièce d’horlogerie dans lequel il est incorporé.With the magnetism induced by objects encountered on a daily basis, it is important to limit the sensitivity of the balance shaft 1 under penalty of influencing the operation of the timepiece in which it is incorporated.

[0025] De manière surprenante, l’invention permet de résoudre les deux problèmes en même temps sans compromis et en apportant d’autres avantages. Ainsi, le métal 4 de l’axe 1 est le titane ou un alliage de titane afin de limiter de manière avantageuse sa sensibilité aux champs magnétiques. De plus, au moins la surface externe 5 des pivots (fig. 2 et 3) est durcie par rapport au reste de l’axe de balancier selon une profondeur prédéterminée afin d’offrir, avantageusement selon l’invention, une dureté élevée au niveau de ladite surface externe tout en gardant une ténacité élevée.Surprisingly, the invention solves both problems at the same time without compromise and providing other benefits. Thus, the metal 4 of the axis 1 is titanium or a titanium alloy in order to advantageously limit its sensitivity to magnetic fields. In addition, at least the outer surface 5 of the pivots (Figures 2 and 3) is hardened relative to the remainder of the balance shaft to a predetermined depth to provide, advantageously according to the invention, a high degree of hardness. of said outer surface while maintaining high toughness.

[0026] Les valeurs représentées sur le graphe de la fig. 4 ont été obtenues à partir d’un alliage de titane Grad 5. Bien évidemment, d’autres alliages de titane sont envisageables dès lors que la proportion de titane leur confère des propriétés paramagnétiques, diamagnétiques ou antiferromagnétique ainsi qu’une bonne usinabilité.The values represented on the graph of FIG. 4 were obtained from a Grad 5 titanium alloy. Of course, other titanium alloys can be envisaged as long as the proportion of titanium gives them paramagnetic, diamagnetic or antiferromagnetic properties as well as good machinability.

[0027] Il a été montré empiriquement qu’une profondeur de durcissement comprise entre 5% et 40% du diamètre d total des pivots 3 suffit pour l’application à axe de balancier. A titre d’exemple, si le rayon r est de 50 pm, la profondeur de durcissement est préférentiellement autour de 15 pm tout autour des pivots 3. Bien évidemment, suivant les applications, une profondeur différente de durcissement comprise entre 5% et 80% du diamètre d total peut être prévue.It has been shown empirically that a curing depth of between 5% and 40% of the total diameter of the pivots 3 is sufficient for the application axis pendulum. By way of example, if the radius r is 50 μm, the depth of hardening is preferably around 15 μm around the pivots 3. Of course, depending on the application, a different depth of hardening of between 5% and 80% Total diameter d can be provided.

[0028] Préférentiellement selon l’invention, la surface externe durcie 4 des pivots 3 comporte des atomes diffusés d’au moins un non-métal comme de l’azote et/ou du carbone. En effet, comme expliqué ci-dessous, par sursaturation interstitielle d’atomes dans l’acier 4, une zone superficielle 5 est durcie sans avoir à déposer un deuxième matériau par-dessus les pivots 3. En effet, le durcissement est réalisé directement dans le matériau 4 des pivots 3 ce qui permet avantageusement selon l’invention d’éviter tout délaminage ultérieur en cours d’utilisation.Preferably, according to the invention, the hardened outer surface 4 of the pivots 3 comprises diffused atoms of at least one non-metal such as nitrogen and / or carbon. Indeed, as explained below, by interstitial supersaturation of atoms in the steel 4, a surface zone 5 is cured without having to deposit a second material over the pivots 3. In fact, the curing is carried out directly in the material 4 pivots 3 which advantageously according to the invention to avoid any subsequent delamination during use.

[0029] Par conséquent, au moins une zone superficielle 4 est durcie, c’est-à-dire que le cœur des pivots 3 et/ou le reste de l’axe, peut rester peu ou pas modifié sans modification notable des propriétés mécaniques de l’axe de balancier 1. Ce durcissement sélectif des pivots 3 de l’axe de balancier 1 permet de cumuler les avantages comme la faible sensibilité aux champs magnétiques, une dureté est une ténacité élevée, dans les zones de contrainte principales tout en ayant une bonne résistance à la corrosion et à la fatigue.Therefore, at least one surface area 4 is cured, that is to say that the heart of the pivots 3 and / or the rest of the axis, can remain little or no change without significant change in mechanical properties This selective hardening of the pivots 3 of the balance shaft 1 makes it possible to cumulate the advantages such as the low sensitivity to the magnetic fields, a hardness is a high tenacity, in the main stress zones while having good resistance to corrosion and fatigue.

[0030] L’invention se rapporte également au procédé de fabrication d’un axe de balancier comme expliqué ci-dessus. Le procédé comporte avantageusement selon l’invention les étapes suivantes: a) former un axe de balancier 1 à base de titane ou d’un alliage de titane pour limiter sa sensibilité aux champs magnétiques et comportant au moins un pivot 3 à au moins une de ses extrémités; b) diffuser des atomes, par exemple d’un non-métal comme de l’azote et/ou l’oxygène, selon une profondeur prédéterminée au moins à la surface externe 5 dudit au moins un pivot 3 afin de durcir l’axe de pivotement en partie ou en totalité et notamment au niveau des zones de contraintes principales de l’axe tout en gardant une ténacité élevée.The invention also relates to the method of manufacturing a balance shaft as explained above. The method advantageously comprises according to the invention the following steps: a) forming a rocker shaft 1 based on titanium or a titanium alloy to limit its sensitivity to magnetic fields and comprising at least one pivot 3 to at least one of its extremities; b) diffusing atoms, for example of a non-metal such as nitrogen and / or oxygen, at a predetermined depth to at least the outer surface 5 of said at least one pivot 3 in order to harden the axis of pivoting in part or in full and especially at the main stress zones of the axis while maintaining a high tenacity.

[0031] Selon un premier mode préférentiel de réalisation, les pivots 3 sont roulés ou poli après l’étape b) afin d’atteindre les dimensions et l’état de surface finaux désirés pour les pivots 3. Cette opération de roulage après traitement permet d’obtenir des axes présentant une résistance à l’usure, et aux chocs améliorée par rapport à des axes dont les pivots n’ont subi que l’opération de durcissement.According to a first preferred embodiment, the pivots 3 are rolled or polished after step b) in order to achieve the desired final dimensions and surface condition for the pivots 3. This rolling operation after treatment allows to obtain axes having improved wear resistance, and shock resistance compared to axes whose pivots have only undergone the hardening operation.

[0032] En observant le graphe illustré à la fig. 4, qui a été réalisé sur la base d’axes de balancier ayant subi le traitement de diffusion de l’étape b) sur la totalité de ses surfaces on constate que la dureté en surface de l’axe, y compris de la surface de ses pivots 3, atteint une dureté supérieure à 900 HV (courbe A de la fig. 4) ce qui donne aux pivots 3 des propriétés de résistance à l’usure très satisfaisantes pour l’application considérée.By observing the graph illustrated in FIG. 4, which was carried out on the basis of balance pins which have undergone the diffusion treatment of step b) on all of its surfaces, it is found that the surface hardness of the axis, including the surface of the its pivots 3, reaches a hardness greater than 900 HV (curve A of Fig. 4) which gives the pivots 3 very satisfactory wear resistance properties for the application in question.

[0033] Avantageusement selon l’invention, quel que soit le mode de réalisation, le procédé peut être appliqué en vrac. Ainsi, l’étape b) peut consister en un traitement thermochimique de plusieurs axes de balancier et/ou de plusieurs ébauches d’axes de balancier. On comprend que l’étape b) peut consister à diffuser interstitiellement dans le titane ou alliage de titane 4. des atomes d’un élément chimiaue de Dréférence d’un non-métal comme de l’azote et/ou l’oxvaène. Enfin, avanAdvantageously according to the invention, whatever the embodiment, the method can be applied in bulk. Thus, step b) may consist of a thermochemical treatment of several balance axes and / or of several blanks of balance axes. It will be understood that step b) may consist in interstitially diffusing in titanium or titanium alloy 4. atoms of a chemical element of reference of a non-metal such as nitrogen and / or oxvaene. Finally, before

Claims

tagously, it has been found that the compressive stresses of the process improve the fatigue resistance and the impact strength. Step b) could also consist of an ion implantation process followed or not by a diffusion heat treatment. This variant has the advantage of not limiting the type of diffused atoms and allowing an interstitial as well as a substitutional diffusion. Of course, the present invention is not limited to the example shown but is susceptible to various variations and modifications that will occur to those skilled in the art. In particular, it can be envisaged to totally or almost totally treat the pivots 3, that is to say treat a percentage greater than 80% of the diameter d pivots 3 even if this is not necessary for the application to pivot axes such as axes of watchmakers. claims

Metal pivoting shaft (1) for a watch movement comprising at least one pivot (3) at at least one of its ends, characterized in that the metal is titanium or a titanium alloy in order to limit its sensitivity to the fields magnetic and in that at least the outer surface (5) of said at least one pivot (3) is partially or completely hardened relative to the heart of the axis to a predetermined depth.

2. Pivot axis (1) according to claim 1, characterized in that the titanium alloy comprises by weight at least 85% titanium.

3. Pivot axis (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined depth is between 5% and 40% of the total diameter (d).

4. Pivot axis (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the cured outer surface (5) has diffused atoms of at least one chemical element.

5. Pivot axis (1) according to claim 4, characterized in that said at least one chemical element is a non-metal.

6. Pivot axis (1) according to claim 5, characterized in that said at least one non-metal is nitrogen and / or oxygen.

Swiveling shaft (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hardened outer surface (5) has a Vickers hardness of more than 800 HV.

8. Pivot axis (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two pivots (3).

9. Movement for a timepiece, characterized in that it comprises at least one pivot axis (1) according to one of claims 1 to 8.

10. Movement for a timepiece according to claim 9, characterized in that the pivot axis is a balance shaft (1), an anchor rod and / or a pivot axis for an exhaust pinion .

11. A method of manufacturing a pivot axis (1) comprising the following steps: a) forming a pivot axis (1) based on titanium or a titanium alloy to limit its sensitivity to magnetic fields having at least a pivot (3) at at least one of its ends; b) diffusing atoms at a predetermined depth at least to the outer surface of said at least one pivot (3) in order to harden the pivot axis (1) partly or wholly and preferably at the level of the main stress zones while keeping a high tenacity.

12. The method of claim 11, characterized in that the predetermined depth is between 5% and 40% of the total diameter (d) of the at least one pivot (3).

13. The method of claim 11 or 12, characterized in that the diffusion step comprises the diffusion of atoms of at least one chemical element.

14. The method of claim 13, characterized in that the atoms comprise at least one non-metal.

15. The method of claim 14, characterized in that said at least one non-metal is nitrogen and / or oxygen.

16. Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that step b) consists of a thermochemical diffusion treatment.

17. Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that step b) consists of an ion implantation process followed or not by a diffusion treatment.

18. Method according to one of claims 11 to 17, characterized in that the at least one pivot (3) undergoes a rolling / polishing operation after step b).