CN114730155A - 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 - Google Patents
用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114730155A CN114730155A CN202080082129.5A CN202080082129A CN114730155A CN 114730155 A CN114730155 A CN 114730155A CN 202080082129 A CN202080082129 A CN 202080082129A CN 114730155 A CN114730155 A CN 114730155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- manufacturing
- coil spring
- core
- carried out
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910020012 Nb—Ti Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 50
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 37
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 4
- 229910001275 Niobium-titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N niobium titanium Chemical class [Ti].[Nb] RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017755 Cu-Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002482 Cu–Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017927 Cu—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
- G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
- G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
- G04B17/066—Manufacture of the spiral spring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Springs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法。本发明涉及螺旋弹簧的制造方法，包括：a)提供具有Nb‑Ti芯的坯的步骤，b)对坯进行β淬火的步骤，c)以数个工序使坯变形的步骤，d)卷绕以形成螺旋弹簧的步骤，e)对螺旋弹簧进行最终热处理的步骤，且特征在于：‑步骤a)的坯包括围绕Nb‑Ti芯的X层，其中材料X选自Cu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr或这些元素之一的合金，‑其包括热处理步骤，以将X层部分地转变为围绕所述Nb‑Ti芯的X,Ti金属间化合物层，所述步骤在步骤b)和步骤c)之间或在变形步骤c)的两个工序之间进行，‑去除X层的所述部分的步骤，所述步骤在步骤b)和步骤c)之间、在变形步骤c)的两个工序之间或在步骤c)和步骤d)之间进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种旨在装备钟表机芯的摆轮的螺旋弹簧(spiral spring)的制备方法以及由该方法获得的螺旋弹簧。
背景技术
制表用的螺旋弹簧的制造必须面临乍看起来往往不相容的约束：
- 需要获得高弹性极限，
- 易于生产，特别是拉丝(drawing)和轧制(rolling)，
- 优异的抗疲劳性，
- 随着时间的推移稳定的性能，
- 小的截面。
螺旋弹簧的制造还以对热补偿的关注为中心，以确保规则的计时性能。这要求接近于零的热弹性系数。还寻求制造对磁场具有有限敏感性的螺旋弹簧。
已经使用铌和钛合金开发了新的游丝(hairsprings)。然而，这些合金在拉伸或拉丝模具中和在轧辊上存在粘着和卡住(seizing)的问题，这使得它们几乎不可能通过用于例如钢的标准方法转变成细的线材。
为了克服这个缺点，已经建议在模具和轧机中成型之前，在Nb-Ti坯上沉积一层延性材料，且特别是铜。因此，EP 3 502 288公开了一种用于制造包含40至60重量％钛的铌和钛合金的方法。该制造方法包括在变形步骤之前沉积延性材料表面层的步骤。
线材上的这种铜层具有缺点。其不允许在校准和轧制线材期间对线材的几何形状进行精细控制。线材的Nb-Ti芯的这些尺寸变化导致游丝扭矩的显著变化。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提出了一种螺旋弹簧的制造方法，该方法允许通过变形来促进成形，同时避免与铜相关的缺点。
为此目的，根据本发明的螺旋弹簧的制造方法包括热处理步骤，该热处理步骤的目的在于将包覆Nb-Ti芯的Cu层的一部分转变为Cu,Ti金属间化合物层并去除剩余的Cu层。然后，该金属间化合物层形成与模具和轧辊接触的外层。它是化学惰性和延性的，并允许轻松拉丝和轧制螺旋线材。另一个优点是它有助于在卷绕之后的定型(fixing)步骤之后游丝之间的分离。
在制造方法之后，金属间化合物层保留在游丝上。它足够薄，厚度为20纳米至10微米，优选为300纳米至1.5微米，不显著改变游丝的热弹性系数(TEC)。此外，它与Nb-Ti芯完美贴合。
本发明针对Cu层部分转变为Cu,Ti金属间化合物层进行了更具体的描述。然而，本发明适用于也能够与Ti形成金属间化合物的其它元素，例如Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr。它也适用于这些元素之一的合金。
附图说明
图1示出了具有由NbTi47合金制成的芯的坯的显微图片，该芯包覆有通过根据本发明的方法的热处理而部分转变为金属间化合物的Cu层。
图2示出了，根据现有技术，在没有根据本发明的方法进行热处理的情况下具有Cu层的这种合金的XRD谱。
图3示出了在存在根据本发明的方法进行热处理的情况下具有Cu层的这种相同合金的XRD谱。
图4是图3的与金属间化合物相关的峰的XRD谱的放大图。
发明详述
本发明涉及旨在装备钟表机芯的摆轮的螺旋弹簧的制造方法。这种螺旋弹簧由包含铌和钛的二元型合金制成。本发明还涉及由这种方法获得的螺旋弹簧。
根据本发明，制造方法包括以下步骤：
a) 提供具有由合金制成的Nb-Ti芯的坯的步骤，所述合金由以下成分构成：
- 铌：至100重量%的余量，
- 钛：5至95重量%，
- 选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu和Al的痕量的一种或多种元素，每种所述元素以0至1600 重量ppm的量存在，由全部所述元素构成的总量为0重量%至0.3重量%，
b) 对所述坯进行β淬火的步骤，以使所述合金的钛基本为与β相铌的固溶体的形式，
c) 以数个工序使所述坯变形的步骤，
d) 卷绕以形成螺旋弹簧的步骤，
e) 对螺旋弹簧进行最终热处理的步骤。
根据本发明的一个变体，步骤a)的坯包含围绕Nb-Ti芯的材料X的层，该材料X选自Cu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr或这些元素之一的合金。例如，它可以是Cu、Cu-Sn、Cu-Ni等。根据另一个变体，该方法包括围绕Nb-Ti芯提供所述材料X以形成X层的步骤，所述步骤在步骤a)和变形步骤c)之间进行。
该制造方法还包括热处理步骤，以将X层部分地转变为围绕Nb-Ti芯的X,Ti金属间化合物层。热处理在200至900℃的温度进行15分钟至100小时。坯由此依次包含Nb-Ti芯、X,Ti金属间化合物层和X层的剩余部分，所述步骤在步骤b)和步骤c)之间或在变形步骤c)的两个工序之间进行。
所述制造方法然后还包括去除X层的剩余部分的步骤。该步骤在步骤b)和步骤c)之间、在变形步骤c)的两个工序之间或在步骤c)和步骤d)之间进行。
现在更详细地描述该方法。
在步骤a)中，芯由包含5至95重量％钛的Nb-Ti合金制成。根据一个优选变体，用于本发明的合金包含40至60重量％的钛。优选地，该合金包含40至49重量％的钛，且更优选46%至48重量％的钛。钛的百分比足以获得最大份额的α相形式的Ti析出物，同时降低到避免形成导致合金在其实施过程中的脆性问题的马氏体相。根据另一个变体，钛含量更显著地降低以避免形成这些硬质相。钛含量由此小于40重量％。钛含量为5至40重量％（不包括上限）。更具体地，钛含量为5至35％，优选为15至35％，且更优选为27至33％。
以特别有利的方式，本发明中所用的Nb-Ti合金除了可能的和不可避免的痕量物质之外不包含其他元素。这防止了脆性相的形成。
更具体地，氧含量小于或等于总量的0.10重量％，或者甚至小于或等于总量的0.085重量％。
更特别地，钽含量小于或等于总量的0.10重量％。
更具体地，碳含量小于或等于总量的0.04重量％，特别是小于或等于总量的0.020重量％，或者甚至小于或等于总量的0.0175重量％。
更具体地，铁含量小于或等于总量的0.03重量％，特别是小于或等于总量的0.025重量％，或者甚至小于或等于总量的0.020重量％。
更具体地，氮含量小于或等于总量的0.02重量％，特别是小于或等于总量的0.015重量％，或者甚至小于或等于总量的0.0075重量％。
更具体地，氢含量小于或等于总量的0.01重量％，特别是小于或等于总量的0.0035重量％，或者甚至小于或等于总量的0.0005重量％。
更具体地，硅含量小于或等于总量的0.01重量％。
更具体地，镍含量小于或等于总量的0.01重量％，特别是小于或等于总量的0.16重量％。
更具体地，合金中延性材料例如铜的含量小于或等于总量的0.01重量％，特别是小于或等于总量的0.005重量％。
更具体地，铝含量小于或等于总量的0.01重量％。
根据本发明，步骤a)中的坯的Nb-Ti芯包覆有如上所述的材料X层。可通过电流方式、PVD、CVD或机械方式围绕芯提供X层。在后一种情况下，将材料X的管安装到Nb-Ti合金棒上。通过锤击、拉伸和/或拉丝使组装件变形以使棒变细并形成步骤a)中提供的坯。本发明不排除在螺旋弹簧的制造方法期间在步骤a)和变形步骤c)之间提供X层。选择X层的厚度，使得对于给定的线材截面，材料X/Nb-Ti芯的面积的面积比小于1，优选小于0.5，且更优选为0.01至0.4。例如，对于总直径为0.2至1毫米的线材，厚度优选为1至500微米。
步骤b)中的β淬火是一种固溶处理(dissolution treatment)。优选地，其在700℃至1000℃的温度在真空下进行5分钟至2小时的持续时间，然后在气体下冷却。更具体地，该β淬火是在真空下在800℃固溶处理5分钟至1小时，然后在气体下冷却。
变形步骤c)以数个工序进行。变形是指通过拉丝和/或轧制引起的变形。有利地，变形步骤至少依次包括第一拉丝工序、第二校准拉丝工序和第三轧制工序，优选地具有与卷绕销的入口截面相适应的矩形轮廓。每个工序都以1至5的给定变形率实施，该变形率符合经典公式2ln(d0/d)，其中d0是最后一次β淬火的直径，且其中d是硬化线材的直径。整个这一系列工序的总体累积变形导致1至14的总变形率。
根据本发明，所述制造方法包括将X层部分地转变为围绕Nb-Ti芯的X,Ti金属间化合物层的热处理步骤。该步骤在200至900℃的温度进行15分钟至100小时。优选地，该步骤在400至500℃进行5至20小时。该热处理步骤可用于析出α相钛。
在该步骤结束时，金属间化合物层的厚度为20纳米至10微米，优选为300纳米至1.5微米，并且甚至更优选为400纳米至800纳米和甚至更优选为400纳米至600纳米。剩余的X层的厚度为1至25µm。在Cu的情况下，金属间化合物层包括例如Cu4Ti、Cu2Ti、CuTi、Cu3Ti2和CuTi2。举例来说，图1中的显微图片代表了在450℃热处理后的包覆有铜层的铌-钛合金的坯结构，其中铌-钛合金具有47重量%的钛。依次观察到NbTi47芯、厚度为约700纳米的Cu,Ti金属间化合物层和厚度为约5微米的剩余铜层。图3示出了根据本发明的这种相同合金的螺旋弹簧在去除Cu层之后以及在卷绕和定型步骤之后的XRD谱。为了比较，具有铜层但没有进行热处理情况下的这种相同合金的XRD谱在图2中示出。在Nb峰旁边观察到一系列小峰，这些小峰在图4中放大示出。它们是Cu4Ti、Cu2Ti、CuTi、Cu3Ti2和CuTi2的峰。
这种目的在于形成金属间化合物的热处理可以在变形步骤c)之前或在步骤c)期间的两个变形工序之间进行。有利地，热处理在步骤c)中在第一拉丝工序和第二校准拉丝工序之间进行。
然后，去除剩余的X层，从而使得具有金属间化合物层作为外层。该步骤可以通过在基于氰化物或酸例如硝酸的溶液中的化学侵蚀来进行。应当指出，本发明不排除某些金属间化合物也溶解在酸中。例如，Cu4Ti在硝酸溶液中的情况。
X层可以在该方法中的不同时间去除，具体取决于所需的效果。优选地，在步骤c)中在校准拉丝之前将其去除，以便非常精细地控制螺旋线材的最终尺寸。存在于外层中的金属间化合物然后防止线材在定型期间在模具中、在轧辊上和游丝之间粘着。更优选地，在第一拉丝工序和第二校准拉丝工序之间将其去除。根据一个不太有利的变体，在校准拉丝之后在轧制之前将其去除，以防止线材在定型期间在轧辊上和在游丝之间粘着。根据一个同样不太有利的变体，在变形步骤c)结束时在卷绕步骤之前将其去除。在这种情况下，金属间化合物的外层只防止在定型期间游丝之间的粘着。
在卷绕形成螺旋弹簧的步骤d)之后是对螺旋弹簧进行最终热处理的步骤e)。该最终热处理是在350至700℃、优选400至600℃的温度进行1至80小时，优选5至30小时的持续时间的析出α相Ti的处理。
最后，将说明该方法可以包括在变形工序之间的在相同的时间和温度范围内的中间热处理。
根据该方法制造的螺旋弹簧的弹性极限为大于或等于500 MPa，优选大于600MPa，并且更精确地为500至1000 MPa。有利地，它的弹性模量小于或等于120 GPa，并优选地小于或等于100 GPa。
螺旋弹簧包括包覆有X,Ti金属间化合物层的Nb-Ti芯，其中X选自Cu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr或这些元素之一的合金，所述金属间化合物层的厚度为20纳米至10微米，优选为300纳米至1.5微米，更优选为400纳米至800纳米，或者甚至为400纳米至600纳米。优选地，金属间化合物层是Cu,Ti层。
螺旋弹簧芯具有包括β相铌和α相钛的双相微结构。
此外，根据本发明制造的螺旋弹簧具有尽管并入了这种螺旋弹簧的表的使用温度变化仍能确保保持计时性能的热弹性系数，也称为TEC。
本发明的方法允许制造，且更具体地成型用于摆轮的由铌-钛型合金制成的螺旋弹簧，该合金通常包含47重量％(40-60％)的钛。这种合金具有高机械性能，同时具有大于600 MPa的非常高的弹性极限和大约60 GPa到80 GPa的非常低的弹性模量。这种特性组合非常适合于螺旋弹簧。此外，这种合金是顺磁性的。
Claims (25)
1.旨在装备钟表机芯的摆轮的螺旋弹簧的制造方法，包括：
a) 提供具有由合金制成的Nb-Ti芯的坯的步骤，所述合金由以下成分构成：
- 铌：至100重量%的余量，
- 钛：5至95重量%，
- 选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu和Al的痕量的一种或多种元素，每种所述元素以0至1600 重量ppm的量存在，由全部所述元素构成的总量为0重量%至0.3重量%，
b) 对所述坯进行β淬火的步骤，以使所述合金的钛基本为与β相铌的固溶体的形式，
c) 以数个工序使所述坯变形的步骤，
d) 卷绕以形成螺旋弹簧的步骤，
e) 对螺旋弹簧进行最终热处理的步骤，
所述方法的特征在于：
- 步骤a)的坯包含围绕Nb-Ti芯的X层，其中材料X选自Cu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr或这些元素之一的合金，或该方法包括围绕Nb-Ti芯提供所述材料X以形成X层的步骤，所述步骤在步骤a)和步骤c)之间进行，
- 所述方法包括在200℃至900℃的温度进行15分钟至100小时的热处理步骤，以将所述X层部分地转变为围绕所述Nb-Ti芯的X,Ti金属间化合物层，所述坯由此依次包含Nb-Ti芯、X,Ti金属间化合物层和X层的一部分，所述步骤在步骤b)和步骤c)之间或在变形步骤c)的两个工序之间进行，
- 所述方法包括去除所述X层的所述部分的步骤，所述步骤在步骤b)和步骤c)之间、在变形步骤c)的两个工序之间或在步骤c)和步骤d)之间进行。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述变形步骤c)至少依次包括第一拉丝工序、第二校准拉丝工序和第三轧制工序。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述热处理步骤在所述变形步骤c)的两个工序之间进行。
4.根据前一权利要求所述的制造方法，其特征在于，所述热处理步骤在第一工序和第二工序之间进行。
5.根据前一权利要求所述的制造方法，其特征在于，去除所述X层的所述部分的步骤在第一工序和第二工序之间进行。
6.根据权利要求2-4之一所述的制造方法，其特征在于，去除所述X层的所述部分的步骤在第二工序和第三工序之间进行。
7.根据权利要求2-4之一所述的制造方法，其特征在于，去除所述X层的所述部分的步骤在步骤c)和步骤d)之间进行。
8.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，去除所述X层的所述部分的步骤通过在基于氰化物或酸的溶液中的化学侵蚀来进行。
9.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，所述β淬火步骤为在真空下在700℃至1000℃的温度进行5分钟至2小时的持续时间的固溶热处理，然后在气体下冷却。
10.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，步骤e)的最终热处理是在350℃至700℃的温度进行1小时至80小时的持续时间的析出α相钛的处理，优选在400℃至600℃进行5小时至30小时。
11.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，其包括在变形步骤c)的每个工序之间或某些工序之间在350℃至700℃的温度进行1小时至80小时的持续时间的析出α相钛的中间热处理，优选在400℃至600℃进行5小时至30小时。
12.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，所述X层的厚度为1至500微米。
13.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，所述金属间化合物层的厚度为20纳米至10微米。
14.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，每个工序以1至5的变形率实施，所有工序的总体累积变形导致1至14的总变形率。
15.根据前述权利要求之一所述的制造方法，其特征在于，Ti含量为40至55重量％，优选45至49重量％。
16.根据权利要求1至14之一所述的制造方法，其特征在于，所述Ti含量为大于或等于5％且小于40％。
17.旨在装备钟表机芯的摆轮的螺旋弹簧，包括由合金制成的Nb-Ti芯，所述合金由以下成分构成：
- 铌：至100重量%的余量，
- 钛：5至95重量%，
- 选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Al的痕量元素，各所述元素以0至1600 重量ppm的量存在，由全部所述元素构成的总量为0重量%至0.3重量%，
其特征在于，Nb-Ti芯包覆有X,Ti金属间化合物层，其中X选自Cu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、Co和Cr或者这些元素之一的合金，所述金属间化合物层的厚度为20纳米至10微米。
18.根据权利要求17所述的螺旋弹簧，其特征在于，所述金属间化合物层的厚度为300纳米至1.5微米。
19.根据权利要求17或18所述的螺旋弹簧，其特征在于，所述金属间化合物层的厚度为400纳米至800纳米，优选为400至600纳米。
20.根据权利要求17至19之一所述的螺旋弹簧，其特征在于，X为Cu，且特征在于所述金属间化合物层包含Cu2Ti、CuTi、Cu3Ti2和CuTi2。
21.根据权利要求17至20之一所述的螺旋弹簧，其特征在于，Ti含量为40至55重量％，优选45至49重量％。
22.根据权利要求17至20之一所述的螺旋弹簧，其特征在于，所述Ti含量为大于或等于5%且小于40%。
23.根据前一权利要求所述的螺旋弹簧，其特征在于，所述Ti含量为5至35％，优选15至35％，且更优选27至33％。
24.根据权利要求17至23之一所述的螺旋弹簧，其特征在于，所述Nb-Ti芯具有包含β相铌和α相钛的双相微结构。
25.根据权利要求17至24之一所述的螺旋弹簧，其特征在于，其弹性极限大于或等于500 MPa，优选 600MPa，且弹性模量小于或等于120 GPa，优选小于或等于100 GPa。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19212457.6 | 2019-11-29 | ||
| EP19212457.6A EP3828642A1 (fr) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procédé de fabrication |
| PCT/EP2020/083622 WO2021105352A1 (fr) | 2019-11-29 | 2020-11-27 | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procede de fabrication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114730155A true CN114730155A (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=68732872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080082129.5A Pending CN114730155A (zh) | 2019-11-29 | 2020-11-27 | 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220413438A1 (zh) |
| EP (2) | EP3828642A1 (zh) |
| JP (1) | JP7475447B2 (zh) |
| CN (1) | CN114730155A (zh) |
| WO (1) | WO2021105352A1 (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09104956A (ja) * | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Dowa Mining Co Ltd | 高強度高導電性銅基合金の製造法 |
| JP2008231555A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Furukawa Sky Kk | 熱交換器用高耐食アルミニウム合金複合材およびその製造方法 |
| US20150262725A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Composite conductor |
| EP3312297A1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-04-25 | Daido Steel Co.,Ltd. | Precipitation hardened high ni heat-resistant alloy |
| CN109116712A (zh) * | 2017-06-26 | 2019-01-01 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 螺旋钟表弹簧 |
| CN109946945A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 |
| CH714493A2 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie. |
| CH714492A2 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procédé de fabrication. |
| CN109960132A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-02 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 钟表机芯的游丝及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3502288B1 (fr) | 2017-12-21 | 2020-10-14 | Nivarox-FAR S.A. | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie |
-
2019
- 2019-11-29 EP EP19212457.6A patent/EP3828642A1/fr not_active Withdrawn
-
2020
- 2020-11-27 JP JP2022531415A patent/JP7475447B2/ja active Active
- 2020-11-27 EP EP20811381.1A patent/EP4066066A1/fr active Pending
- 2020-11-27 WO PCT/EP2020/083622 patent/WO2021105352A1/fr unknown
- 2020-11-27 US US17/779,659 patent/US20220413438A1/en active Pending
- 2020-11-27 CN CN202080082129.5A patent/CN114730155A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09104956A (ja) * | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Dowa Mining Co Ltd | 高強度高導電性銅基合金の製造法 |
| JP2008231555A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Furukawa Sky Kk | 熱交換器用高耐食アルミニウム合金複合材およびその製造方法 |
| US20150262725A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Composite conductor |
| EP3312297A1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-04-25 | Daido Steel Co.,Ltd. | Precipitation hardened high ni heat-resistant alloy |
| CN109116712A (zh) * | 2017-06-26 | 2019-01-01 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 螺旋钟表弹簧 |
| CN109946945A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 |
| CH714493A2 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie. |
| CH714492A2 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procédé de fabrication. |
| CN109960132A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-02 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司 | 钟表机芯的游丝及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220413438A1 (en) | 2022-12-29 |
| JP2023504079A (ja) | 2023-02-01 |
| EP4066066A1 (fr) | 2022-10-05 |
| WO2021105352A1 (fr) | 2021-06-03 |
| JP7475447B2 (ja) | 2024-04-26 |
| EP3828642A1 (fr) | 2021-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6560792B2 (ja) | 計時器用の渦巻き状のばね | |
| CN109946945B (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 | |
| CN109960132B (zh) | 钟表机芯的游丝及其制造方法 | |
| CN110007582B (zh) | 制造钟表机芯的游丝的方法 | |
| CN111349814B (zh) | 钛基螺旋钟表弹簧 | |
| US11550263B2 (en) | Method for manufacturing a balance spring for a horological movement | |
| CN113126466B (zh) | 用于钟表机芯的摆轮游丝及其制造方法 | |
| CN114730155A (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法 | |
| CN115079542A (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧 | |
| RU2797159C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма и способ ее изготовления | |
| CN111913379B (zh) | 制造钟表机芯的游丝的方法 | |
| CN115079543A (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧 | |
| RU2793588C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма | |
| RU2801168C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма | |
| RU2801078C1 (ru) | Пружина баланса для механизма, относящегося к измерению времени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 40077265 Country of ref document: HK |