EP3845971A1 - Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procede de fabrication - Google Patents

Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procede de fabrication Download PDF

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EP3845971A1
EP3845971A1 EP19220163.0A EP19220163A EP3845971A1 EP 3845971 A1 EP3845971 A1 EP 3845971A1 EP 19220163 A EP19220163 A EP 19220163A EP 3845971 A1 EP3845971 A1 EP 3845971A1
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blank
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Definitions

  • the invention relates to a method of manufacturing a spiral spring intended to equip a balance of a timepiece movement and the spiral spring resulting from the method.
  • spiral springs are also centered on the concern for thermal compensation, so as to guarantee regular chronometric performance. This requires obtaining a thermoelastic coefficient close to zero. We are also looking to produce spiral springs exhibiting limited sensitivity to magnetic fields.
  • New balance springs have been developed from alloys of niobium and titanium.
  • these alloys pose problems of sticking and seizing in the drawing or drawing dies and against the lamination rolls, which makes them almost impossible to transform into fine wires by the standard processes used, for example, for the production. 'steel.
  • This copper layer on the wire has a disadvantage: it must be deposited in a thick layer (typically 10 microns for a diameter of Nb-Ti of 0.1 mm) to play its role of anti-sticking agent during the deformation steps. It does not allow fine control of the wire geometry during wire calibration and rolling. These dimensional variations of the Nb-Ti core of the wire result in significant variations in the torque of the balance springs.
  • the present invention provides a method of manufacturing a spiral spring which makes it possible to facilitate shaping by deformation while avoiding the drawbacks associated with the copper layer.
  • the blank As the blank undergoes a large number of deformation passes to bring it to specific dimensions and geometry, the blank must be coated with a layer preventing sticking in the successive dies thick enough not to be damaged during these successive deformations.
  • the thickness of the copper layer for producing watch spiral springs is of the order of 10 microns. The Applicant has however observed that the external dimensions of the blank covered with the copper layer were well controlled during the successive deformation passes of the blank but on the other hand that the dimensions of the Nb-Ti core were not not mastered.
  • the applicant therefore had the inventive idea which consists in coating the Nb-Ti blank with a thin layer (typically chosen between 800 nm and 1.2 microns when the blank has reached a diameter of between 15 and 50 microns) d '' a first anti-sticking material and preferably compatible with the thermoelastic coefficient (CTE) of the Nb-Ti core, before coating the blank with a layer of a second ductile material thicker than the layer of the first material to perform the first deformation steps and then to remove the "thick" layer of the second material before the final steps while retaining the "thin” layer of the first material.
  • This “thin” layer will make it possible to carry out the final stages of deformation of the wire without sticking in the dies while perfectly controlling the dimensions of the Nb-Ti core.
  • the first material is preferably chosen from the set comprising niobium, gold, tantalum, vanadium, austenitic stainless steels, grade 316L steel
  • the second material is chosen from the set comprising copper , silver, copper and nickel alloys, alpha single phase copper and zinc alloys (eg CuZn30).
  • the first material is niobium and the second material is copper (ETP (electrolytic tough pitch), OF (oxygen-free) or OFE (oxygen free electronic) grade, for example).
  • ETP electrolytic tough pitch
  • OF oxygen-free
  • OFE oxygen free electronic grade
  • a preferred embodiment of the method of manufacturing the spiral spring according to the invention therefore comprises a step aimed at forming a thin layer of niobium coating the Nb-Ti core, then at forming a thick layer. of copper, partially deforming the coated core, removing the remaining Cu layer, and then completing the deformation of the Nb-Ti core simply coated with niobium.
  • This niobium layer then forms the outer layer which is in contact with the dies and the rolling rolls. It is chemically inert and ductile and makes it easy to draw and roll the spiral wire. It has the other advantage of facilitating the separation between the hairsprings after the fixing step following the slipping step.
  • the niobium layer is retained on the hairspring at the end of the manufacturing process. It is sufficiently thin with a thickness of between 50 nm and 5 ⁇ m and preferably 200 nm and 1.5 ⁇ m and more preferably between 800 nm and 1.2 ⁇ m, so as not to significantly modify the thermoelastic coefficient (CTE) of the hairspring.
  • CTE thermoelastic coefficient
  • Nb has a CTE similar to that of Nb-Ti, which makes it easier to obtain a balance spring.
  • Nb-Ti core It is also perfectly adherent to the Nb-Ti core.
  • These thicknesses of the niobium layer are typically suitable for Nb-Ti cores having diameters of between 15 and 100 ⁇ m.
  • step d1) of the method of the invention consists in cold deforming by hammering and / or stretching and / or drawing the blank obtained in step c).
  • a beta-type hardening step of said blank is carried out, so that the titanium of said alloy is essentially in the form of a solid solution with the niobium in beta phase and preferably, the ⁇ quenching step is a solution treatment, with a duration of between 5 minutes and 2 hours at a temperature between 700 ° C and 1000 ° C, under vacuum, followed by gas cooling.
  • the step of removing the layer of the second material is carried out by etching.
  • the final heat treatment of step g) is a treatment of precipitation of titanium in the alpha phase for a duration of between 1 hour and 80 hours at a temperature of between 350 ° C and 700 ° C, preferably between 5 hours and 30 hours between 400 ° C and 600 ° C.
  • step g) consists of a heat treatment of precipitation of titanium in the alpha phase for a duration of between 1 hour and 80 hours at a temperature of between 350 ° C and 700 ° C, preferably between 5 hours and 30 hours between 400 ° C and 600 ° C.
  • C and 600 ° C can also be carried out after each or certain sequences of the deformation step d1) and / or d2)
  • the layer of the second material typically copper formed in step c
  • each sequence of steps d1) and / or d2) is carried out with a strain rate of between 1 and 5, the global accumulation of strains over all the sequences leading to a total strain rate of between 1 and 14.
  • the strain rate for each sequence g) corresponding to the classic formula 2ln (d0 / d), where d0 is the diameter of the last beta hardening, and where d is the diameter of the hardened wire
  • step b) of forming the layer of the first material is carried out by winding a strip of the first material, for example. niobium, around the Nb-Ti core and step c) of forming the layer of the second material, typically a layer of copper, is carried out by introducing the blank obtained at after step b) in a tube of the second material, e.g. copper, followed by drawing and / or hammering and / or drawing of the entire tube and of the blank obtained at the end of step b).
  • a tube of the second material e.g. copper
  • the layer of the first material has a thickness between 300 nm and 1.5 ⁇ m and preferably between 400 nm and 800 nm.
  • the first material is niobium.
  • the Ti content is between 40 and 65% by weight, preferably between 40 and 49% by weight and more preferably between 46 and 48% by weight.
  • the Nb-Ti core has a two-phase microstructure comprising niobium in the beta phase and titanium in the alpha phase.
  • the spring has an elastic limit greater than or equal to 500 MPa, preferably 600 MPa, and an elastic modulus less than or equal to 120 GPa, preferably less than or equal to 100 GPa.
  • the invention relates to a method of manufacturing a spiral spring intended to equip a balance of a timepiece movement.
  • This spiral spring is made of a binary type alloy comprising niobium and titanium. It also relates to the spiral spring resulting from this process.
  • niobium as a first material and copper as a second material.
  • the method of the invention further comprises a step h) consisting in removing said copper layer formed in step c), at a time in step c) at which the blank has reached a diameter such that one can still pass said blank at least through one die and preferably through two dies with an elongation rate of the blank of about 10% at each die before the first rolling step d2) or at the latest before the last pass of step d2).
  • the core is made from an Nb-Ti alloy comprising between 5 and 95% by weight of titanium.
  • the alloy used in the present invention comprises by weight between 40 and 60% titanium.
  • it comprises between 40% and 49% by weight of titanium, and more preferably between 46% and 48% by weight of titanium.
  • the percentage of titanium is sufficient to obtain a maximum proportion of Ti precipitates in the form of alpha phase while being reduced to avoid the formation of a martensitic phase causing problems of fragility of the alloy during its use.
  • the Nb-Ti alloy used in the present invention does not comprise other elements except for possible and inevitable traces. This makes it possible to avoid the formation of fragile phases.
  • the oxygen content is less than or equal to 0.10% by weight of the total, or even less than or equal to 0.085% by weight of the total.
  • the tantalum content is less than or equal to 0.10% by weight of the total.
  • the carbon content is less than or equal to 0.04% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.020% by weight of the total, or even less than or equal to 0.0175% by weight of the total.
  • the iron content is less than or equal to 0.03% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.025% by weight of the total, or even less than or equal to 0.020% by weight of the total.
  • the nitrogen content is less than or equal to 0.02% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.015% by weight of the total, or even less than or equal to 0.0075% by weight of the total.
  • the hydrogen content is less than or equal to 0.01% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.0035% by weight of the total, or even less than or equal to 0.0005% by weight of the total.
  • the silicon content is less than or equal to 0.01% by weight of the total.
  • the nickel content is less than or equal to 0.01% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.16% by weight of the total.
  • the content of ductile material, such as copper, in the alloy is less than or equal to 0.01% by weight of the total, in particular less than or equal to 0.005% by weight of the total.
  • the aluminum content is less than or equal to 0.01% by weight of the total.
  • the Nb-Ti core of the blank in step a) is coated with a layer of niobium.
  • the addition of the niobium layer around the core can be achieved galvanically, by PVD, CVD or mechanically. In the latter case, a niobium tube is fitted to a bar of the Nb-Ti alloy. The assembly is deformed by hammering, stretching and / or wire drawing to thin the bar and form the blank which was made available in step a).
  • the thickness of the niobium layer is chosen so that the niobium area / area ratio of the Nb-Ti core for a given wire section is less than 1, preferably less than 0.5, and more preferably between 0.01 and 0.4. For example, the thickness is preferably between 1 and 500 micrometers for a wire having a total diameter of 0.2 to 1 millimeter.
  • the niobium layer can be produced by winding a niobium strip around the Nb-Ti core, the niobium strip / Nb-Ti core assembly then being deformed by hammering, stretching and / or wire drawing. to thin the bar and form the blank which was made available at the end of step a).
  • the Nb-Ti core of the blank obtained in step b) is coated with a layer of copper during step c) .
  • the addition of the copper layer around the core can be achieved galvanically, by PVD, CVD or mechanically. In the latter case, a copper tube is fitted to a bar of the Nb-Ti alloy coated with the niobium layer. The assembly is deformed by hammering, stretching and / or wire drawing to thin the bar and form the blank which was made available at the end of step b).
  • the thickness of the copper layer is chosen so that the ratio of copper surface / surface area of the Nb-Ti core covered with the niobium layer for a given wire section is less than 1, preferably less than 0.5 , and more preferably between 0.01 and 0.4.
  • the thickness is preferably between 1 and 500 micrometers for a wire having a total diameter of 0.2 to 1 millimeter.
  • the copper layer can be produced by winding a copper strip around the Nb-Ti core covered with the niobium layer, the niobium strip / Nb-Ti core assembly then being deformed by hammering. , stretching and / or wire drawing to thin the bar and form the blank which was made available at the end of step b).
  • the Nb-Ti core covered with the niobium strip can be introduced into a copper tube, the assembly being hot co-extruded at a temperature of the order of 600 to 900 degrees through a pathway.
  • Beta-type quenching consisting of a solution treatment is carried out at least before the subsequent deformation steps.
  • This treatment is carried out so that the titanium of the alloy is essentially in the form of a solid solution with the niobium in the beta phase.
  • it is carried out for a period of between 5 minutes and 2 hours at a temperature of between 700 ° C and 1000 ° C, under vacuum, followed by cooling under gas.
  • this beta quench is a dissolving treatment at 800 ° C. under vacuum for 5 minutes to 1 hour, followed by cooling under gas.
  • Deformation step d) is carried out in several sequences.
  • deformation is meant a deformation by wire drawing and / or rolling.
  • the deformation step comprises at least successively sequences of deformation, preferably cold, by hammering and / or stretching and / or calibration drawing designated by step d1 ).
  • Step d1) makes it possible to bring the blank obtained at the end of step c) to a determined diameter called the wire calibration diameter.
  • the method further comprises a step h) which consists in removing the copper layer formed in step c), when during step d1), the blank has reached a diameter such that one can still pass said blank at least through a die with a degree of elongation of the blank of about 10% before the first subsequent rolling step d2).
  • This step of removing the copper layer is carried out by chemical attack in a solution based on cyanides or acids, for example in a nitric acid bath at a concentration of 53% by mass in water.
  • a sequence of rolling operations preferably with a rectangular profile compatible with the entry section of a stepping spindle is then carried out, this sequence forming step d2 ).
  • Each sequence of steps d1) and d2) is carried out with a given strain rate between 1 and 5, this strain rate corresponding to the classic formula 2ln (d0 / d), where d0 is the diameter of the last beta hardening, and where d is the diameter of the hardened wire.
  • the global accumulation of deformations over the whole of this succession of sequences leads to a total rate of deformation between 1 and 14.
  • the niobium layer coating the Nb-Ti core to a thickness between 20 nm and 10 ⁇ m, preferably between 300 nm and 1.5 ⁇ m, more preferably between 400 and 800 nm .
  • the laminated wire strip obtained at the end of step d2) is then cut to a length determined during step e) .
  • Step f) of slipping to form the spiral spring is followed by step g) of final heat treatment on the spiral spring.
  • This final heat treatment is a precipitation treatment of Ti in the alpha phase lasting between 1 and 80 hours, preferably between 5 and 30 hours, at a temperature between 350 and 700 ° C, preferably between 400 and 600. ° C.
  • the process can also comprise, between each sequence or between certain sequences of the deformation steps d1) and / or d2), an intermediate heat treatment for precipitation of titanium in the alpha phase for a duration of between 1 hour and 80 minutes. hours at a temperature between 350 ° C and 700 ° C, preferably between 5 hours and 30 hours between 400 ° C and 600 ° C.
  • this intermediate treatment is carried out in step d1) between the first wire drawing sequence and the second calibration wire drawing sequence.
  • the spiral spring produced according to this process has an elastic limit greater than or equal to 500 MPa, preferably greater than 600 MPa, and more precisely between 500 and 1000 MPa.
  • it has a modulus of elasticity less than or equal to 120 GPa, and preferably less than or equal to 100 GPa.
  • the spiral spring comprises an Nb-Ti core coated with a layer of niobium, said layer having a thickness between 50 nm and 5 ⁇ m, preferably between 200 nm and 1.5 ⁇ m, more preferably between 800 nm and 1.2 ⁇ m .
  • the spiral spring core has a two-phase microstructure comprising niobium in the beta phase and titanium in the alpha phase.
  • the spiral spring produced according to the invention has a thermoelastic coefficient, also called CTE, allowing it to guarantee the maintenance of chronometric performance despite the variation in the temperatures of use of a watch incorporating such a spiral spring.
  • the method of the invention allows the production, and more particularly the shaping, of a balance spring for a balance in a niobium-titanium type alloy, typically containing 47% by weight of titanium (40-60%).
  • This alloy has high mechanical properties, by combining a very high elastic limit, greater than 600 MPa, and a very low modulus of elasticity, of the order of 60 Gpa to 80 GPa. This combination of properties is well suited for a spiral spring.
  • such an alloy is paramagnetic.

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Abstract

La présente invention concerne notamment un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie, comprenant une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :- niobium : balance à 100% en poids,- titane : entre 5 et 95% en poids,- traces d'éléments sélectionnés parmi le groupe constitué de O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids,dans lequel l'âme en Nb-Ti est enrobée d'une couche de niobium, ladite couche de niobium ayant une épaisseur comprise entre 20 nm et 10 µm.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie et le ressort spiral issu du procédé.
    • Arrière-plan de l'invention
  • La fabrication de ressorts spiraux pour l'horlogerie doit faire face à des contraintes souvent à première vue incompatibles :
    • nécessité d'obtention d'une limite élastique élevée,
    • facilité d'élaboration, notamment de tréfilage et de laminage,
    • excellente tenue en fatigue,
    • stabilité des performances dans le temps,
    • faibles sections.
  • La réalisation de ressorts spiraux est en outre centrée sur le souci de la compensation thermique, de façon à garantir des performances chronométriques régulières. Il faut pour cela obtenir un coefficient thermoélastique proche de zéro. On recherche également à réaliser des ressorts spiraux présentant une sensibilité aux champs magnétiques limitée.
  • De nouveaux spiraux ont été développés à partir d'alliages de niobium et de titane. Toutefois, ces alliages posent des problèmes de collement et de grippage dans les filières d'étirage ou de tréfilage et contre les rouleaux de laminage, ce qui les rend quasiment impossibles à transformer en fils fins par les procédés standards utilisés, par exemple, pour l'acier.
  • Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé de déposer, avant la mise en forme dans les filières et le laminoir, une couche d'un matériau ductile, et en particulier de cuivre, sur l'ébauche en Nb-Ti.
  • Cette couche de cuivre sur le fil présente un désavantage : elle doit être déposée en couche épaisse (typiquement 10 microns pour un diamètre de Nb-Ti de 0.1 mm) pour jouer son rôle d'agent anti collement lors des étapes de déformation. Elle ne permet pas un contrôle fin de la géométrie du fil lors de la calibration et du laminage du fil. Ces variations dimensionnelles de l'âme en Nb-Ti du fil se traduisent par des variations importantes du couple des spiraux.
    • Résumé de l'invention
  • Pour remédier aux inconvénients précités, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un ressort spiral qui permette de faciliter la mise en forme par déformation tout en évitant les inconvénients liés à la couche de cuivre.
  • A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie, comprenant :
    • a) une étape de mise à disposition d'une ébauche avec une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :
      • niobium : balance à 100% en poids,
      • titane : entre 5 et 95% en poids,
      • traces d'un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi le groupe constitué du O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu et de l'Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids,
    • b) une étape de formation d'une couche d'un premier matériau ayant une première épaisseur autour de l'ébauche avec l'âme en Nb-Ti,
    • c) une étape de formation d'une couche d'un deuxième matériau ayant une deuxième épaisseur supérieure à l'épaisseur de la couche du premier matériau autour de l'ébauche obtenue de l'étape b), les premiers et deuxième matériaux étant choisis pour que le deuxième matériau puisse être sélectivement éliminé physiquement ou chimiquement sans substantiellement attaquer le premier matériau d) une étape de déformation en plusieurs séquences de l'ébauche comprenant :
      • d1) une succession d'étapes de passe de déformations pour amener l'ébauche obtenue à l'étape c) à une ébauche ronde d'un diamètre déterminé dit diamètre de calibration et
      • d2) une succession d'étapes de laminage à plat de l'ébauche ronde obtenue à l'étape d1)
    • e) une étape de découpe du fil laminé en lames d'une longueur déterminée
    • f) une étape d'estrapadage pour former le ressort spiral,
    • g) une étape de traitement thermique final sur le ressort spiral,
    et dans lequel ledit procédé comprend en outre une étape h) consistant à enlever ladite couche du deuxième matériau formée à l'étape c), lorsque l'ébauche a atteint un diamètre tel que l'on puisse encore passer ladite ébauche au moins à travers une filière et de préférence à travers deux filières avec un taux d'allongement de l'ébauche d'environ 10% à chaque filière avant la première étape de laminage d2) ou au plus tard avant la dernière passe de l'étape d2).
  • Comme l'ébauche subit un grand nombre de passes de déformation pour l'amener à des dimensions et une géométrie déterminée, l'ébauche doit être revêtue d'une couche prévenant le collement dans les filières successives suffisamment épaisse pour ne pas être détériorée lors de ces déformations successives. Pour ce faire il est prévu selon l'invention d'enrober l'ébauche d'une couche d'un matériau ductile tel que le cuivre. L'épaisseur de la couche de cuivre pour la réalisation de ressorts spiral horlogers est de l'ordre de 10 microns. La demanderesse a toutefois constaté que les dimensions extérieures de l'ébauche recouvertes de la couche de cuivre étaient bien maitrisées au cours des passes de déformation successives de l'ébauche mais en revanche que les dimensions de l'âme en Nb-Ti n'étaient pas maitrisées. La demanderesse a donc eu l'idée inventive qui consiste à revêtir l'ébauche en Nb-Ti d'une fine couche (typiquement choisie entre 800 nm et 1.2 microns lorsque l'ébauche a atteint un diamètre compris entre 15 et 50 microns) d'un premier matériau anti collement et de préférence compatible avec le coefficient thermo élastique (CTE) de l'âme en Nb-Ti, avant de revêtir l'ébauche d'une couche d'un deuxième matériau ductile plus épaisse que la couche du premier matériau pour réaliser les premières étapes de déformation puis à éliminer la couche « épaisse » du deuxième matériau avant les étapes finales tout en conservant la couche « fine » du premier matériau. Cette couche « fine » va permettre de réaliser les étapes finales de déformation du fil sans collement dans les filières tout en maitrisant parfaitement les dimensions de l'âme en Nb-Ti.
  • Le premier matériau est de préférence choisi parmi l'ensemble comprenant le niobium, l'or, le tantale, le vanadium, les aciers austénitiques inoxydables, l'acier de nuance 316L, et le deuxième matériau est choisi parmi l'ensemble comprenant le cuivre, l'argent, les alliages de cuivre et de nickel, les alliages de cuivre et de zinc monophasé alpha (par exemple CuZn30).
  • De manière avantageuse le premier matériau est le niobium et le deuxième matériau est le cuivre (nuance ETP (electrolytic tough pitch), OF (oxygen-free) ou OFE (oxygen free electronic), par exemple).
  • Un mode de réalisation préféré du procédé de fabrication du ressort spiral selon l'invention comporte donc une étape visant à former une couche fine de niobium enrobant l'âme en Nb-Ti, puis à former une couche épaisse de cuivre, à déformer partiellement l'âme revêtue, à enlever la couche de Cu restante, puis à terminer la déformation de l'âme en Nb-Ti simplement revêtues de niobium. Cette couche de niobium forme alors la couche externe qui est en contact avec les filières et les rouleaux de laminage. Elle est chimiquement inerte et ductile et permet aisément de tréfiler et laminer le fil spiral. Elle présente pour autre avantage de faciliter la séparation entre les spiraux après l'étape de fixage suivant l'étape d'estrapadage.
  • La couche de niobium est conservée sur le spiral à l'issue du procédé de fabrication. Elle est suffisamment fine avec une épaisseur comprise entre 50 nm et 5 µm et de préférence 200 nm et 1.5 µm et plus préférentiellement entre 800nm et 1,2µm, pour ne pas significativement modifier le coefficient thermoélastique (CTE) du spiral. De plus, le Nb présente un CTE similaire à celui du Nb-Ti, ce qui facilite l'obtention d'un spiral compensateur.
  • Elle est par ailleurs parfaitement adhérente à l'âme en Nb-Ti. Ces épaisseurs de la couche de niobium sont typiquement adaptées pour des âmes en en Nb-Ti présentant des diamètres compris entre 15 et 100 µm.
  • Avantageusement, l'étape d1) du procédé de l'invention consiste à déformer à froid par martelage et/ou étirage et/ou tréfilage l'ébauche obtenue à l'étape c).
  • Selon un mode préféré de mise en œuvre du procédé de l'invention on réalise au moins avant l'étape d1) et/ou d2) une étape de trempe de type bêta de ladite ébauche, de façon à ce que le titane dudit alliage soit essentiellement sous forme de solution solide avec le niobium en phase bêta et de préférence, l'étape de trempe β est un traitement de mise en solution, avec une durée comprise entre 5 minutes et 2 heures à une température comprise entre 700°C et 1000°C, sous vide, suivi d'un refroidissement sous gaz.
  • De préférence, lorsque le deuxième matériau est le cuivre, l'étape d'enlèvement de la couche du deuxième matériau est effectuée par attaque chimique dans une solution à base de cyanures ou d'acides, par exemple acide nitrique.
  • Avantageusement, le traitement thermique final de l'étape g) est un traitement de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C.
  • De préférence, l'étape g) consiste en un traitement thermique de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C. Selon une variante, un traitement thermique intermédiaire de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C peut en outre être réalisé après chaque ou certaines séquences de l'étape de déformation d1) et/ou d2)
  • Selon un mode de mise en oeuvre du procédé la couche du deuxième matériau, typiquement de cuivre formé à l'étape c) a une épaisseur comprise entre 1 µm et 100 µm lorsque le diamètre de l'âme du fil en Nb-Ti vaut 100 µm.
  • De préférence, chaque séquence des étapes d1) et/ou d2) est effectuée avec un taux de déformation compris entre 1 et 5, le cumul global des déformations sur l'ensemble des séquences amenant un taux total de déformation compris entre 1 et 14. Le taux de déformation pour chaque séquence g) répondant à la formule classique 2ln(d0/d), où d0 est le diamètre de la dernière trempe bêta, et où d est le diamètre du fil écroui
  • Avantageusement l'étape b) de formation de la couche du premier matériau typiquement d'une couche de niobium, est réalisée par enroulage d'une bande du premier matériau, par ex. de niobium, autour de l'âme en Nb-Ti et l'étape c) de formation de la couche du deuxième matériau, typiquement d'une couche de cuivre est réalisée par introduction de l'ébauche obtenue à l'issue de l'étape b) dans un tube du deuxième matériau, par ex. de cuivre, suivi d'un tréfilage et/ou martelage et/ou étirage de l'ensemble du tube et de l'ébauche obtenue à l'issue de l'étape b).
  • L'invention concerne également un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie, comprenant une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :
    • niobium : balance à 100% en poids,
    • titane : entre 5 et 95% en poids,
    • traces d'éléments sélectionnés parmi le groupe constitué de O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids, dans lequel l'âme en Nb-Ti est enrobée d'une couche d'un premier matériau choisi parmi l'ensemble comprenant le niobium, l'or, le tantale, le vanadium, les aciers austénitiques inoxydables, (acier de nuance 316L), ladite couche du premier matériau ayant une épaisseur comprise entre 20 nm et 10 µm.
  • Avantageusement, la couche du premier matériau a une épaisseur comprise entre 300 nm et 1.5 µm et de préférence comprise entre 400 nm et 800 nm.
  • Selon un mode réalisation préféré, le premier matériau est le niobium.
  • Avantageusement, la teneur en Ti est comprise entre 40 et 65% en poids, de préférence entre 40 et 49% en poids et plus préférentiellement entre 46 et 48% en poids.
  • Avantageusement, l'âme en Nb-Ti a une microstructure bi-phasée comportant du niobium en phase bêta et du titane en phase alpha.
  • De préférence le ressort a une limite élastique supérieure ou égale à 500 MPa, de préférence à 600 MPa, et un module d'élasticité inférieur ou égal à 120 GPa, de préférence inférieur ou égal à 100 GPa.
    • Description détaillée de l'invention
  • L'invention concerne un procédé de fabrication d'un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie. Ce ressort spiral est réalisé dans un alliage de type binaire comportant du niobium et du titane. Elle se rapporte également au ressort spiral issu de ce procédé.
  • Le procédé va être décrit plus précisément ci-après avec le niobium comme un premier matériau et le cuivre comme deuxième matériau.
  • Selon l'invention, le procédé de fabrication comporte les étapes suivantes :
    1. a) une étape de mise à disposition d'une ébauche avec une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :
      • niobium : balance à 100% en poids,
      • titane : entre 5 et 95% en poids,
      • traces d'un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi le groupe constitué du O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu et de l'Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids,
    2. b) une étape de formation d'une couche de niobium autour de l'ébauche avec l'âme en Nb-Ti,
    3. c) une étape de formation d'une couche de cuivre autour de l'ébauche obtenue de l'étape b)
    4. d) une étape de déformation en plusieurs séquences de l'ébauche comprenant :
      • d1) une succession d'étapes de passe de déformations pour amener l'ébauche obtenue à l'étape c) à un diamètre déterminé dit diamètre de calibration et
      • d2) une succession d'étapes de laminage à plat de l'ébauche ronde obtenue à l'étape d1)
    5. e) une étape de découpe du fil laminé en lames d'une longueur déterminée
    6. f) une étape d'estrapadage pour former le ressort spiral,
    7. g) une étape de traitement thermique final sur le ressort spiral.
  • Le procédé de l'invention comprend en outre une étape h) consistant à enlever ladite couche de cuivre formée à l'étape c), à un moment de l'étape c) auquel l'ébauche a atteint un diamètre tel que l'on puisse encore passer ladite ébauche au moins à travers une filière et de préférence à travers deux filières avec un taux d'allongement de l'ébauche d'environ 10% à chaque filière avant la première étape de laminage d2) ou au plus tard avant la dernière passe de l'étape d2).
  • Le procédé est maintenant décrit plus en détail.
  • A l'étape a), l'âme est réalisée dans un alliage Nb-Ti comportant entre 5 et 95% en poids de titane. D'une manière avantageuse, l'alliage utilisé dans la présente invention comprend en poids entre 40 et 60% de titane. De préférence, il comporte entre 40 et 49% en poids de titane, et plus préférentiellement entre 46% et 48% en poids de titane. Le pourcentage de titane est suffisant pour obtenir une proportion maximale de précipités de Ti sous forme de phase alpha tout en étant minoré pour éviter la formation de phase martensitique entraînant des problèmes de fragilité de l'alliage lors de sa mise en œuvre.
  • D'une manière particulièrement avantageuse, l'alliage Nb-Ti utilisé dans la présente invention ne comprend pas d'autres éléments à l'exception d'éventuelles et inévitables traces. Cela permet d'éviter la formation de phases fragiles.
  • Plus particulièrement, la teneur en oxygène est inférieure ou égale à 0.10% en poids du total, voire encore inférieure ou égale à 0.085% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en tantale est inférieure ou égale à 0.10% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en carbone est inférieure ou égale à 0.04% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.020% en poids du total, voire encore inférieure ou égale à 0.0175% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en fer est inférieure ou égale à 0.03% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.025% en poids du total, voire encore inférieure ou égale à 0.020% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en azote est inférieure ou égale à 0.02% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.015% en poids du total, voire encore inférieure ou égale à 0.0075% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en hydrogène est inférieure ou égale à 0.01% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.0035% en poids du total, voire encore inférieure ou égale à 0.0005% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en silicium est inférieure ou égale à 0.01% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en nickel est inférieure ou égale à 0.01% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.16% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en matériau ductile, tel que le cuivre, dans l'alliage, est inférieure ou égale à 0.01% en poids du total, notamment inférieure ou égale à 0.005% en poids du total.
  • Plus particulièrement, la teneur en aluminium est inférieure ou égale à 0.01% en poids du total.
  • Au cours d'une étape b) l'âme en Nb-Ti de l'ébauche à l'étape a) est enrobée d'une couche de niobium. L'apport de la couche de niobium autour de l'âme peut être réalisé par voie galvanique, par PVD, CVD ou par voie mécanique. Dans ce dernier cas, un tube de niobium est ajusté sur une barre de l'alliage en Nb-Ti. L'ensemble est déformé par martelage, étirage et/ou tréfilage pour amincir la barre et former l'ébauche qui a été mise à disposition à l'étape a). L'épaisseur de la couche de niobium est choisie de sorte que le rapport surface de niobium/surface de l'âme en Nb-Ti pour une section de fil donnée est inférieur à 1, de préférence inférieur à 0.5, et plus préférentiellement compris entre 0.01 et 0.4. Par exemple, l'épaisseur est de préférence comprise entre 1 et 500 micromètres pour un fil ayant un diamètre total de 0.2 à 1 millimètre.
  • Alternativement, la couche de niobium peut être réalisée par enroulage d'une bande de niobium autour de l'âme en Nb-Ti, l'ensemble bande de niobium/âme en Nb-Ti étant ensuite déformé par martelage, étirage et/ou tréfilage pour amincir la barre et former l'ébauche qui a été mise à disposition à l'issu de l'étape a).
  • L'âme en Nb-Ti de l'ébauche obtenue à l'étape b) est enrobée d'une couche de cuivre au cours d'une étape c). L'apport de la couche de cuivre autour de l'âme peut être réalisé par voie galvanique, par PVD, CVD ou par voie mécanique. Dans ce dernier cas, un tube de cuivre est ajusté sur une barre de l'alliage en Nb-Ti revêtue de la couche de niobium. L'ensemble est déformé par martelage, étirage et/ou tréfilage pour amincir la barre et former l'ébauche qui a été mise à disposition à l'issue de l'étape b). L'épaisseur de la couche de cuivre est choisie de sorte que le rapport surface de cuivre/surface de l'âme en Nb-Ti recouverte de la couche de niobium pour une section de fil donnée est inférieur à 1, de préférence inférieur à 0.5, et plus préférentiellement compris entre 0.01 et 0.4. Par exemple, l'épaisseur est de préférence comprise entre 1 et 500 micromètres pour un fil ayant un diamètre total de 0.2 à 1 millimètre.
  • Alternativement, la couche de cuivre peut être réalisée par enroulage d'une bande de cuivre autour de l'âme en Nb-Ti recouverte de la couche de niobium, l'ensemble bande de niobium/âme en Nb-Ti étant ensuite déformé par martelage, étirage et/ou tréfilage pour amincir la barre et former l'ébauche qui a été mise à disposition à l'issu de l'étape b).
  • Selon encore une autre alternative, l'âme en Nb-Ti recouverte de la bande niobium peut être introduite dans un tube de cuivre, l'ensemble étant co-extrudé à chaud à une température de l'ordre de 600 à 900 degrés à travers une filière.
  • Une trempe de type bêta consistant en un traitement de mise en solution est pratiquée au moins avant les étapes de déformation ultérieures. Ce traitement est réalisé de façon à ce que le titane de l'alliage soit essentiellement sous forme de solution solide avec le niobium en phase bêta. De préférence, il est effectué pendant une durée comprise entre 5 minutes et 2 heures à une température comprise entre 700°C et 1000°C, sous vide, suivi d'un refroidissement sous gaz. Plus particulièrement, cette trempe bêta est un traitement de mise en solution à 800°C sous vide pendant 5 minutes à 1 heure, suivi d'un refroidissement sous gaz.
  • L'étape d) de déformation est réalisée en plusieurs séquences. On entend par déformation une déformation par tréfilage et/ou laminage.
  • Avantageusement, l'étape de déformation comporte au moins successivement des séquences de déformation, de préférence à froid, par martelage et/ou étirage et/ou tréfilage de calibration désignées par l'étape d1). L'étape d1) permet d'amener l'ébauche obtenue à l'issue de l'étape c) à un diamètre déterminé dit diamètre de calibration du fil.
  • Selon l'invention, le procédé comprend en outre une étape h) qui consiste à enlever la couche de cuivre formée à l'étape c), lorsque durant l'étape d1), l'ébauche a atteint un diamètre tel que l'on puisse encore passer ladite ébauche au moins à travers une filière avec un taux d'allongement de l'ébauche d'environ 10% avant la première étape de laminage d2) ultérieure. Cette étape d'enlèvement de la couche de cuivre est effectuée par attaque chimique dans une solution à base de cyanures ou d'acides, par exemple dans un bain d'acide nitrique à une concentration de 53% massique dans l'eau.
  • Une séquence d'opérations de laminage, de préférence à profil rectangulaire compatible avec la section d'entrée d'une broche d'estrapadage est ensuite réalisée, cette séquence formant l'étape d2).
  • Chaque séquence des étapes d1) et d2) est effectuée avec un taux de déformation donné compris entre 1 et 5, ce taux de déformation répondant à la formule classique 2ln(d0/d), où d0 est le diamètre de la dernière trempe bêta, et où d est le diamètre du fil écroui. Le cumul global des déformations sur l'ensemble de cette succession de séquences amène un taux total de déformation compris entre 1 et 14.
  • A l'issue de l'étape d2), la couche de niobium enrobant l'âme de Nb-Ti à une épaisseur comprise entre 20 nm et 10 µm, de préférence entre 300 nm et 1.5 µm, plus préférentiellement entre 400 et 800 nm.
  • Le fil laminé en lame obtenu à l'issue de l'étape d2) est ensuite découpé à une longueur déterminée lors de l'étape e).
  • L'étape f) d'estrapadage pour former le ressort spiral est suivie de l'étape g) de traitement thermique final sur le ressort spiral. Ce traitement thermique final est un traitement de précipitation du Ti en phase alpha d'une durée comprise entre 1 et 80 heures, de préférence entre 5 et 30 heures, à une température comprise entre 350 et 700°C, de préférence entre 400 et 600°C.
  • Selon une variante avantageuse le procédé peut comporter en outre, entre chaque séquence ou entre certaines séquences des étapes de déformation d1) et/ou d2) un traitement thermique intermédiaire de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C. Avantageusement, ce traitement intermédiaire est réalisé à l'étape d1) entre la première séquence de tréfilage et la deuxième séquence de tréfilage de calibration.
  • Le ressort spiral réalisé selon ce procédé a une limite élastique supérieure ou égale à 500 MPa, de préférence supérieure à 600 MPa, et plus précisément comprise entre 500 et 1000 MPa. De manière avantageuse, il a un module d'élasticité inférieur ou égal à 120 GPa, et de préférence inférieur ou égal à 100 GPa.
  • Le ressort spiral comporte une âme en Nb-Ti enrobée d'une couche de niobium, ladite couche ayant une épaisseur comprise entre 50 nm et 5 µm, de préférence entre 200 nm et 1.5 µm, plus préférentiellement entre 800 nm et 1,2 µm.
  • L'âme du ressort spiral a une microstructure bi-phasée comportant du niobium en phase bêta et du titane en phase alpha.
  • En outre le ressort spiral réalisé selon l'invention présente un coefficient thermoélastique, dit aussi CTE, lui permettant de garantir le maintien des performances chronométriques malgré la variation des températures d'utilisation d'une montre incorporant un tel ressort spiral.
  • Le procédé de l'invention permet la réalisation, et plus particulièrement la mise en forme, d'un ressort spiral pour balancier en alliage de type niobium-titane, typiquement à 47 % en poids de titane (40-60%). Cet alliage présente des propriétés mécaniques élevées, en combinant une limite élastique très élevée, supérieure à 600 MPa, et un module d'élasticité très bas, de l'ordre de 60 Gpa à 80 GPa. Cette combinaison de propriétés convient bien pour un ressort spiral. De plus, un tel alliage est paramagnétique.

Claims (22)

  1. Procédé de fabrication d'un ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie, comprenant :
    a) une étape de mise à disposition d'une ébauche avec une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :
    - niobium : balance à 100% en poids,
    - titane : entre 5 et 95% en poids,
    - traces d'un ou plusieurs éléments sélectionnés parmi le groupe constitué du O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu et de l'Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids,
    b) une étape de formation d'une couche d'un premier matériau ayant une première épaisseur autour de l'ébauche avec l'âme en Nb-Ti,
    c) une étape de formation d'une couche d'un deuxième matériau ayant une deuxième épaisseur supérieure à l'épaisseur de la couche du premier matériau autour de l'ébauche obtenue de l'étape b), les premiers et deuxième matériaux étant choisis pour que le deuxième matériau puisse être sélectivement éliminer physiquement ou chimiquement sans substantiellement attaquer le premier matériau
    d) une étape de déformation en plusieurs séquences de l'ébauche comprenant :
    d1) une succession d'étapes de passe de déformations pour amener l'ébauche obtenue à l'étape c) à un diamètre déterminé dit diamètre de calibration et
    d2) une succession d'étapes de laminage à plat de l'ébauche ronde obtenue à l'étape d1)
    e) une étape de découpe du fil laminé en lames d'une longueur déterminée
    f) une étape d'estrapadage pour former le ressort spiral,
    g) une étape de traitement thermique final sur le ressort spiral,
    et dans lequel ledit procédé comprend en outre une étape h) consistant à enlever ladite de la couche du deuxième matériau formée à l'étape c), lorsque l'ébauche a atteint un diamètre tel que l'on puisse encore passer ladite ébauche au moins à travers une filière avec un taux d'allongement de l'ébauche d'environ 10% avant la première étape de laminage d2) ou au plus tard avant la dernière passe de l'étape d2).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier matériau est choisi parmi l'ensemble le niobium, l'or, le tantale, le vanadium, un acier austénitique inoxydable, (acier de nuance 316L), et en ce que le deuxième matériau est choisi parmi l'ensemble comprenant le cuivre, l'argent, un alliage de cuivre et de nickel, un alliage de cuivre et de zinc monophasé alpha (Cu-Zn30).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier matériau est le niobium et en ce que le deuxième matériau est le cuivre.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape h) est réalisée lorsque l'ébauche a atteint un diamètre tel que l'on puisse encore passer ladite ébauche à travers deux filière avec un taux d'allongement de l'ébauche d'environ 10% chacune avant la première étape de laminage d2).
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d1) consiste à déformer à froid par martelage et/ou étirage et/ou tréfilage l'ébauche obtenue à l'étape c)
  6. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes prises en liaison avec les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'étape d'enlèvement de la couche de cuivre est effectuée par attaque chimique dans une solution à base de cyanures ou d'acides.
  7. Procédé selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que on réalise au moins avant l'étape d1) et/ou d2) une étape de trempe de type bêta de ladite ébauche, de façon à ce que le titane dudit alliage soit essentiellement sous forme de solution solide avec le niobium en phase bêta.
  8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de trempe β est un traitement de mise en solution, avec une durée comprise entre 5 minutes et 2 heures à une température comprise entre 700°C et 1000°C, sous vide, suivi d'un refroidissement sous gaz.
  9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement thermique final de l'étape g) est un traitement de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C.
  10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre entre chaque séquence ou entre certaines séquences des étapes de déformation d1) et/ou d2) un traitement thermique intermédiaire de précipitation du titane en phase alpha d'une durée comprise entre 1 heure et 80 heures à une température comprise entre 350°C et 700°C, de préférence entre 5 heures et 30 heures entre 400°C et 600°C.
  11. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche du premier matériau à l'issue de l'étape d2) a une épaisseur comprise entre 50 nm et 5 µm et de préférence 200 nm et 1.5 µm et plus préférentiellement entre 800nm et 1,2µm et en ce que l'âme en en Nb-Ti a un diamètre compris entre 15 et 50 µm.
  12. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche du deuxième matériau formé à l'étape c) a une épaisseur comprise entre 1 µm et 100 µm lorsque le diamètre de l'âme du fil en Nb -Ti vaut 100 µm.
  13. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque séquence est effectuée avec un taux de déformation compris entre 1 et 5, le cumul global des déformations sur l'ensemble des séquences amenant un taux total de déformation compris entre 1 et 14.
  14. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape b) de formation de la couche du premier matériau est réalisé par enroulage d'une bande du premier matériau autour de l'âme en Nb-Ti.
  15. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape c) de formation de la couche du second matériau est réalisé par introduction de l'ébauche obtenue à l'issue de l'étape b) dans un tube du second matériau suivi d'un tréfilage et/ou martelage et/ou étirage de l'ensemble du tube et de l'ébauche obtenue à l'issue de l'étape b).
  16. Ressort spiral destiné à équiper un balancier d'un mouvement d'horlogerie, comprenant une âme en Nb-Ti réalisée dans un alliage constitué de :
    - niobium : balance à 100% en poids,
    - titane : entre 5 et 95% en poids,
    - traces d'éléments sélectionnés parmi le groupe constitué de O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, chacun desdits éléments étant présent dans une quantité comprise entre 0 et 1600 ppm en poids, la quantité totale constituée par l'ensemble desdits éléments étant comprise entre 0% et 0.3% en poids, caractérisé en ce que l'âme en Nb-Ti est enrobée d'une couche d'un premier matériau choisi parmi l'ensemble comprenant le niobium, l'or, le tantale, le vanadium, un acier austénitique inoxydable, (acier de nuance 316L), ladite couche du premier matériau ayant une épaisseur comprise entre 20 nm et 10 µm.
  17. Ressort spiral selon la revendication 16, caractérisé en ce que la couche du premier matériau a une épaisseur comprise entre 300 nm et 1.5 µm.
  18. Ressort spiral selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la couche du premier matériau a une épaisseur comprise entre 400 nm et 800 nm.
  19. Ressort spiral selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que le premier matériau est le niobium.
  20. Ressort spiral selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la teneur en Ti est comprise entre 40 et 65% en poids, de préférence entre 40 et 49% en poids et plus préférentiellement entre 46 et 48% en poids .
  21. Ressort spiral selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce que l'âme en Nb-Ti a une microstructure bi-phasée comportant du niobium en phase bêta et du titane en phase alpha.
  22. Ressort spiral selon l'une des revendications 16 à 21, caractérisé en ce qu'il a une limite élastique supérieure ou égale à 500 MPa, de préférence à 600 MPa, et un module d'élasticité inférieur ou égal à 120 GPa, de préférence inférieur ou égal à 100 GPa.
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