FR2466341A1 - Materiau a base de titane pour montures de lunettes et procede pour son obtention - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un matériau à base de titane pour montures de lunettes. Ce matériau se caractérise par le fait qu'il comporte une partie centrale 1 à base de titane ou d'un alliage de titane et une enveloppe 2 à base de nickel ou d'un alliage de nickel fixée à ladite partie centrale 1. Ce matériau présente une résistance augmentée à la brasure. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

MATERIAU A BASE DE TITANE POUR MONTURESDE LUNETTES ET PROCEDE

POUR SON OBTENTION

La présente invention a trait à un matériau à base de ti-

tane (Ti) utilisable notamment pour la réalisation de montures de lunettes ainsi qu'à un procédé pour l'obtention d'un tel matériau;-. elle a trait plus particulièrement à un matériau plaqué, laminé, à base de titane et qui, du fait de sa grande résistance au brasage, peut être utilisé pour la réalisation d'éléments de montures de lunettes; elle concerne également en outre une méthode pratique permettant l'obtention d'un tel matériau.

Il est reconnu que le titane est un matériau plus parti-

culièrement approprié pour la réalisation d'éléments de mon-

tures de lunettes du fait de sa grande résistance à l'usure, de la facilité pour le travailler, de son excellente faculté

au placage, et de sa densité spécifique relativement basse.

En pratique, malgré ces excellentes propriétés, l'utilisation de ce matériau n'est pas effective compte-tenu du fait de sa

résistance Relativement faible au brasage.

Afin de surmonter cet inconvénient, il a été proposé de

produire un matériau à base de titane, utilisable pour la réa-

lisation de montures de lunettes, par placage d'une enveloppe d'alliage de cuivre (Cu) lequel présente une résistance au

brasage relativement élevée, sur une âme à base de titane (Ti).

Lorsque l'opération de brasage est terminée l'enveloppe à base d'alliage de cuivre est éliminée, par exemple par attaque à l'acide, afin d'obtenir des éléments permettant la réalisation

de montures de lunettes.

Cependant, cette solution conventionnelle provoque la for-

mation, du fait de l'opération de chauffage lors du brasage,

de composés intermétalliques très fragiles à la lisière compri-

se entre la partie centrale en titane et la couche de recouvre-

ment à base d'alliage de cuivre. En général, de tels composés se présentent sous la forme d'une couche de diffusion de phase Ti-Cu. La présence de tels composés intermétalliques-abaissent naturellement la résistance au brasage du matériau résultant à

base de titane.

L'un des objets de la présente invention est de fournir un matériau à base de titane, convenant pour la réalisation / -2-

de montures de lunettes, matériau présentant une grande ré-

sistance à la brasure et qui, également est susceptible de -

pouvoir être plaqué.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé permettant la réalisation d'un tel matériau à ba- se de titane présentant une résistance élevée à la brasure tout en évitant la formation de composés intermétalliques fragiles autour de la partie centrale en titane ou à base d'un alliage de titane.!

Conformément à la présente invention, un matériau liné-

aire à base de titane est constitué d'une partie centrale en

titane ou en alliage de titane et d'une enveloppe plaquée au-

tour de l'âme à base de nickel ou d'un alliage de nickel. Par ailleurs, une enveloppe externe à base d'un alliage de cuivre

peut en outre être disposéeautour et plaquée à l'enveloppe in-

terne en nickel ou à base d'un alliage de nickel.

Conformément au procédé faisant également l'objet de la présente invention, une âme centrale en titane ou à base d'un alliage de titane et une enveloppe en nickel ou à base d'un alliage de nickel sont assemblées ensemble et sont en contact

le long de surface sensiblement concentrique le matériau assem-

blé ainsi formé est ensuite soumis à un traitement thermique

pour réaliser le placage. Une enveloppe constituée par un al-

liage à base de cuivre peut en outre être rapportée et plaquée

à l'enveloppe en nickel ou à base d'un alliage de nickel.

L'invention et les avantages qu'elle apporte seront ce-

pendant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels

- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un ma-

tériau à base de titane réalisé conformément à l'invention et utilisable pour la réalisation de montures de lunettes; - la figure 2 est un graphique montrant le résultat d'une micro-analyse aux rayons X effectuée dans la partie de liaison

d'un matériau conventionnel du type Ti utilisé pour la réali-

sation de montures de lunettes, - la figure 3 est un graphique montrant les résultats d'une micro-analyse aux rayons X effectuée dans la partie de liaison d'un matériau à base de titane réalisé conformément à 2466341l -3l'invention,

- la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un au-

tre mode de réalisation d'un matériau à base de titane réali-

sé conformément à l'invention.

La figure 1 illustre un mode de réalisation d'un maté- riau à base de titane, conforme à l'invention, utilisable pour

la réalisation de montures de lunettes. Selon ce mode de réa-

lisation, le matériau à base de titane présente une structure qui, en coupe transversale, présente une structure laminée

sensiblement concentriquement. La réalisation d'un tel maté-

riau consiste, d'une manière générale, à rapporter et fixer autour d'une partie centrale 1 en forme de colonne, à base de titane ou d'un alliage de titane, une enveloppe cylindrique

2 en nickel ou à base d'un alliage de nickel.

Lorsque la partie centrale est réalisée à partir d'un

alliage à base de titane; cet alliage contiendra de préféren-

ce au moins 90 % en poids.de titane. Lorsque la teneur en ti-

tane dans l'alliage est inférieure à 90 % en poids, l'alliage résultant est médiocrement modelable. En outre, l'augmentation de la teneur en autres ingrédients entraîne une augmentation correspondante de la densité spécifique de l'alliage et donc une augmentation du poids des articles réalisés à partir de

ce matériau.

Parmi les éléments pouvant entrer dans la constitution de l'alliage, on pourra utiliser au moins un des constituants suivants: AL, Mn, Fl, Cu, Mo, Cr, V, Wet C, la teneur de ces

constituants sera de préférence inférieure à 10 % en poids.

Le titane ou l'alliage à base de titane contiendra également de manière usuelle des gaz H2 et 02 Le rapport de recouvrement (ou placage) est donné par le

rapport de de volume. Si l'on admet que le volume total du ma-

tériau résultant linéaire est égal à 1, le rapport de volume

pour le titane ou l'alliage de titane sera de préférence com-

pris entre 0,7 et 0,99. Tout rapport de recouvrement inférieur à 0,7 entraînera la réalisation lourde. Par ailleurs, tout

rapport de recouvrement excédant 0,99 provoquera un abaisse-

ment de la force de liaison de la surface et diminuera la va-

leur du produit en usage réel.

Lorsque l'on utilise l'alliage à base de nickel comme /

2466341 3

-4- recouvrement, cet alliage doit, de préférence, contenir au moins 80 % en poids de nickel. Parmi les autres constituants

entrant dans la composition de cet alliage, on pourra utili-

ser au moins l'un des éléments suivants: Cr, Cu, Fe, Ag, Si, S, Pb, Pt, Au, Sn, Co, une terre rare, Mo, Al, Nb, et Ti. La

teneur totale de ces constituants sera de préférence inférieu-

re à 20 t en poids.

Le matériau recouvert est ensuite soumis à une opération

de recuit-à une température comprise entre 600 et 8000 C sui-

vie d'un étirage à froid afin d'obtenir un produit pouvant

être utilisé pour la réalisation de montures de lunettes.

Lorsque le produit réalisé conformément à l'invention comporte une partie centrale en titane pur et une enveloppe en nickel pur, l'opération de recuit peut être évitée. Cette combinaison est utilisée plus particulièrement lorsque l'on

désire réaliser des articles ayant une forme compliquée.

En rapport avec le procédé mentionné ci-dessus permettant

la production d'un fil tréfilé., il a été constaté que le pro-

duit résultant est encore parfois déficient en ce qui concerne la résistance à la brasure de la surface, cette déficience dans la résistance à la brasure étant provoquée en majorité par la faible résistance de liaison entre le titane et le nickel. Ce défaut est plus particulièrement apparent lorsque le fil présente une section transversale de forme carrée étant

donné qu'une barre carrée est susceptible de produire une con-

centration de contraintes sur les couches de recouvrement.

Plus particulièrement, un traitement thermique de la ma-

tière, tel qu'un traitement d'extrusion à chaud, provoque la production de composés intermétalliques fragiles tels que Ti2NI, TiNi et TiNi3 qui abaissent la résistance de liaison entre le titane et le nickel. En particulier, une température

élevée lors du traitement thermique tend à promouvoir la pro-

duction de ces composés intermétalliques.

La production de tels composés intermétalliques durant le traitement thermique est confirmé par la micro-analyse aux rayons X dont le résultat est représenté en figure 2. Dans cette figure, une zone de liaison des matières est représentée

avec un grossissement avec d'environ 5000. Il ressort de cet-

te figure qu'une couche 7 d'un composé intermétallique de ty-

/

2466341T

-5-

pe Ti-Ni est formée, sous forme d'une couche ou phase facile-

ment destructible à la limite comprise entre une couche de titane et une couche de nickel, couche emprisonnée entre les couches de diffusion 6 à base de titane et de nickel. Il a été également confirmé qu'aucun composé intermétallique est produit lorsque le traitement thermique est effectué à une température inférieure à 6000C. En outre, il a été constaté que, dans le cas de mise en forme par extrusion, la diffusion

a lieu entre le titane et le nickel même à une température in-

férieure, qu'une telle température basse assure une liaison suffisante entre le titane et le nickel et que, par suite,

l'opération de brasage devrait également être effectuée à fai-

ble température.

Selon un autre mode de mise en oeuvre de la présente in-

vention, une enveloppe à base de nickel ou d'un alliage de nickel est inséréesur une partie centrale en titane ou à base d'un alliage de titane, la matière assemblée étant soumise à une extrusion à chaud pour recouvrement à une température comprise entre 200 et 6000C, le matériau obtenu étant ensuite soumis à des traitements complémentaires tels que par exemple

un recuit, un étirage tréfilage à froid et un calandrage.

Plus particulièrement, on prépare séparément une envelop-

pe (couverture) de nickel ou à base d'un alliage de nickel et une partie centrale de titane ou à base d'un alliage de titane, l'enveloppe étant insérée autour de la partie centrale. A ce stade du procédé, il n'y a pas de liaison entre l'enveloppe et la partie centrale. La partie centrale est juste recouverte par l'enveloppe, ces deux parties ayant simplement un contact de surface. Ensuite, le matériau assemblé est soumis à une

extrusion à chaud à une température comprise entre 200 et 6000C.

L'extrusion est, de préférence, effectuée sous une pression

comprise entre 5000 et 13000 Kg par cm2 au moyen d'une extru-

deuse hydrostatique. Toute température inférieure à 200'C ne permet pas d'obtenir une liaison suffisante par diffusion

entre le titanecet le nickel alors que toute température supé-

rieure à 600'C tend à provoquer la précipitation de composés

intermétalliques fragiles qui diminuent grandement les proprié-

tés du produit conforme à l'invention. Cette opération d'extru-

sion permet de réduire le diamètre du matériau de la moitié au /

2466341 I

-6- cinquième de sa valeur d'origine et l'enveloppe et la partie

centrale sont fermement liées ensemble.

Le matériau lié ainsi obtenu est alors soumis, si néces-

saire, à une opération de recuit pour éliminer les contraintes développées durant l'extrusion et pour faciliter le traitement à froid subséquent. Ce recuit est de préférence effectué à une

température comprise entre 300 et 600 C. Lorsque la températu-

re est inférieure à 3000C, l'effet de recuit obtenu n'est pas suffisant. Si la température est supérieure à 600'C, cela peut provoquer la précipitation de ccAposés intermétalliques fragiles Ti-Ni. Le traitement peut être effectué par exemple

en chauffant le matériau pendant deux heures à 450'C ou tren-

te minutes à 5500C, ou dix minutes ou moins à 600'C.

Si nécessaire, le matériau linéaire lié obtenu est en-

suite soumis à un étirage-tréfilage à froid ou un calandrage

afin de le mettre en forme, par exemple pour réaliser les dif-

férentes parties d'une monture de lunettes telles que branches, la charnière, pourtour, arcades. Afin de réaliser la totalité

de la monture, les matériaux sous forme linéaires sont com-

binés avec des matériaux similaires ou différents par brasure à une température de 6000C ou moins. A une telle température

l'opération de brasage devrait être effectuée pendant une du-

rée de trente minutes afin d'éviter la précipitation de com-

posés intermétalliques Ti-Ni. A cette fin, les matériaux dont les points de fusion sont inférieurs à 600*C, par exemple un

alliage Cd-Ag-Zn-Cu, est utilisé pour réaliser le brasage.

Conformément au mode de réalisation de la présente in-

vention décrit précédemment, les traitements appliqués au

matériau assemblé sont effectués à une température relative-

ment basse afin d'éviter la précipitation de composés inter-

métalliques Ti-Ni fragiles de manière à avoir une liaison plus forte entre le Ti et le Ni. La partie liée du matériau produit selon le mode de réalisation de l'invention qui précède, est

représentée en figure 3 avec'un grossissement d'environ 5000.

Il ressort clairement de cette figure qu'une couche de diffu-

sion 16 est formée à la zone de jonction entre une couche 13 de titane et une couche 14 de nickel, mais on ne retrouve pas une couche de composé intermétallique du type Ti-Ni facilement

destructible, tel que cela se retrouve dans une structure con-

/

2466341 I

7- ventionnelle représentée à la figure 2. Par ailleurs, grâce à la liaison renforcée entre le Ti et le Ni, il ne se produit aucune précipitation entre les couches de titane et de nickel

même lorsque le matériau formé présente une section transver-

sale de forme polygonale autre que circulaire et/ou que ledit

matériau est très fin. Ce résultat est particulièrement avan-

tageux pour permettre de réaliser des montures de lunettes

très légères. En d'autres termes, on conserve bien la légè-

reté du titane tout enayant une grande résistance par l'uti-

lisation de nickel ou d'un alliage à base de nickel.

Selon un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion, une couche intermédiaire de nickel ou d'un alliage à

base de nickel est disposée entre une partie centrale de tita-

ne ou d'un alliage à base de titane et une enveloppe externe d'alliage de cuivre. La présence de la couche intermédiaire fait obstacle de manière efficace à la production de composés intermétalliques fragiles entre le titane et le nickel et, par suite, augmente fortement la résistance à la brasure du

matériau linéaire résultant.

Si l'on se reporte plus particulièrement à la figure 4, un tel matériau linéaire comporte une partie centrale 21 à base de titane ou d'un alliage de titane, en forme de colonne, une couche interne 22, de forme cylindrique, enveloppant la

partie centrale 21, à base de nickel ou d'un alliage de nic-

kel et une enveloppe extérieure 23 cylindrique, à base d'un

alliage de cuivre,recouvrant entièrement la couche intermé-

diaire 22.

Pour réaliser un tel matériau, on insère et lie la cou-

che intermédiaire 22 de nickel ou à base d'un alliage de nic-

kel à la partie interne 21 de titane ou à base d'un alliage de titane afin de former un matériau intermédaire. Ensuite, l'enveloppe externe 23 en alliage de cuivre est rapportée et fixée au matériau intermédiaire afin d'obtenir le matériau complexe final. Il pourrait également envisagé d'assembler les trois éléments 21, 22 et 23 et de les soumettre ensuite simultanément à l'opération de liaison des différentes couches

entre elles.

Dans un mode de réalisation, les traitements thermiques seront de préférence effectués à une température qui n'excède /

2466341 I

-8-

par 600'C.

- Les exemples qui suivent sont donnés à titre indicatif -

mais non limitatif, afin de bien illustrer l'invention.

EXEMPLE 1:

Conformément à un premier mode de mise en oeuvre de l'in-

vention illustré--par le figure 1, on réalise un matériau uti-

lisable pour former des montures de lunettes. Pour cela, on utilise une tige de titane circulaire de 50 millimètres de diamètre et de 1000 millimètres de longueur pour former la partie interne et un cylindre de nickel de 50,5 millimètres de diamètre extérieur, 50 millimètre de diamètre interne et

1000 millimètres de longueur pour former l'enveloppe externe.

L'enveloppe de nickel est insérée sur la partie centrale de titane et l'ensemble est soumis à une opération de laison

des différentes couches effectuée à environ 7000C sur une ex-

trudeuse hydrostatique afin d'obtenir un matériau lié de 10 millimètres de diamètre. Ce matériau est alors soumis à un

recuit à une température comprise entre 600 et 7000C de ma-

nière à le ramollir et est ensuite transformé en--un matériau linéaire de 5 millimètres de diamètre par étirage-tréfilage à froid. Le matériau linéaire produit est à nouveau soumis à un traitement de recuit entre 600 et 7000C puis à un autre étirage à froid afin d'obtenir une matière linéaire définitive de 2,6 millimètres de diamètre. Le rapport de revêtement est de 0,98

pour le titane central et de 0,02 pour l'enveloppe de nickel.

A partir de tels matériaux, on réalise des montures de lunettes que l'on soumet à différents tests pour mesurer la résistance à la brasure, à la flexion et à l'érosion par la sueur. Afin de mesurer la résistance à la brasure, on réalise, à partir d'un matériau linéaire de différents échantillons,

une monture de lunettes et l'on mesure la résistance à la dé-

chirure entre l'arcade et le pourtour. Les résultats des dif-

férents essais effectués sont regroupés dans le table 1 ci-

après. ___ / - 9 -

TABLEAU 1

4J j o - i o I', E@ s ' u0> WHW) ou aI t do o0><-%.;Jv 40 rC*na 0o U Q., o M (O _1 *o vt a o n çu sq m a) a) Pt Co 'o %Q) - ô MU."U

t(D,- -

Ti - _ 11i4 0i5 0/41 0 2 Ti nickel 13r 6 2,8085 X i 3 |Ti 1OCr- | 13,5 10, 1 83 08 PI Ni- ' 1OCo- 4| Ti 120Cr- co 13,45 10 2 0 86 PI 2Cu CD I Ti- 1 Ti 15C=r- 1 31!o8 0 P A("J |- 9-, 0 8 Pi 6 Ti- | 7 J3!14 0,80 Oi 7 Ti ri 0 98:00 116 10>50,87 Pi - i T-105r-. |

8 6A1- 2CU 0" 8: 0J2 13> 3 19OJ2 Q,8 4 O PI

4A Mi - i 9 10Cr- 9J6 10 8 0, 8 0 __ i2 6._! _ _ _

101 Ti Ni 0. 2:o 13,5!10824 0,83 O -

I | ce - 122,1 |11,%4087 argent 22/ x

_ -__ 2-C__--

X * PI aucune changement de couleur changement de couleur

présente invention.

Pour mesurer la résistance à la flexion, une extrémité d'une branche de la monture (0,9 millimètre d'épaisseur et 3,5 millimètre de largeur) est fixée tandis que l'autre extrémité, distante de 45 millimètres de la précédente, est soumise à une

charge. La.valeur d'une charge provoquant une déformation per-

manente de 1 millimètre est alors enregistrée.

/

2466341 7

- 10 -

Afin de mesurer la résistance contre l'érosion par la sueur, chaque échantillon est trempé, pendant cinq jours,

dans un bain de sueur artificielle ayant la composition sui-

vante: - chlorure de sodium 9,8 g/i - uréee. 1,7 g/1 - acide lactique: 0, 8 g/i - sulfite de sodium 0,8 g/i - eau ammoniacale,. 0,02 gl/l

- eau: restant.

On constate, d'après les résultats regroupés dans le ta-

bleau, que les matériaux linéaires à base de titane produits conformément au premier mode de réalisation de la présente invention présentent une grande résistance à la brasure, et à la flexion et à l'érosion par la sueur en dépit de leur

grande légèreté. La résistance à la flexion. de matériaux li-

néaires à base de titane correspond à celle de matériaux con-

ventionnels à base de nickel, argent et alliage de nickel.

On peut donc dire que les matériaux linéaires produits selon

ce premier mode de réalisation de l'invention sont particuliè-

rement appropriés pour être utilisés pour la formation de mon-

tures de lunettes.

EXEMPLE 2:

On réalise des matériaux utilisables pour la réalisation

de montures de lunettes conformément à un second mode de réali-

sation. On procède coeime suit.- Pour chaque matériau, une par-

tie centrale à base d'une tige circulaire de titane de 50 mil-

limètres de diamètre est insérée dans un cylindre de nickel ayant une épaisseur de paroi de 1 millimètre afin d'obtenir un matériau assemblé de 1000 millimètres de longueur et dont le rapport de recouvrement est de 0, 92. Le matériau assemblé est alors soumis à une extrusion hydro-statique à chaud, à 4500C et sous une pression de 9000 kg/cm afin d'obtenir un

matériau lié de 15 millimètres de diamètre.

Ce matériau est ensuite soumis à une opération de recuit à une température de 450C pendant 120 minutes de manière à

le ramollir, puis à un étirage-tréfilage à froid afin d'obte-

nir un matériau linéaire intermédiaire de 9 millimètresde dia-

mètre. Ce matériau linéaire intermédiaire est soumis à un nou-

/

2466341 1

- 11 -

veau traitement de recuit à 450çC pendant 120 minutes et à un étirage à froid afin d'obtenir un matériau linéaire de 2,6

millimètres de diamètre.

Ce matériau linéaire est alors soumis à un étirage-tré-

filage à froid afin d'obtenir un matériau linéaire de section transversale rectangulaire (0,9 millimètre x 3 millimètres)qui

est alors brasé en utilisant comme matière de brasage un maté-

riau contenant 15 % en poids de Cd, 50 % en poids d'Ag, 15 %

en poids de Zn et 20 % en poids de Cu afin d'obtenir une mon-

ture de lunettes.

Diverses montures de lunettes réalisées de la manière décrite ci-dessus sont soumises à des tests permettant de mesurer les résistances à la brasure et à la flexion, les

résultats de ces tests étant regroupés dans le tableau 2 ci-

après.

*/ o H rD z(d (

cI-. (3< IC--

H a H C CDJ

0H- (D (D"

CD O.

OW f c i d' J C 1D t M a " t_

CDLtij p-'*Cfl M I-.

F I Q ' e D eCT CD rt rtC H rta 0 0D CD P. mi P Fi' HC CD F I M I C4D Fi 1t 0 M o( %

CD. M - 1CD

-i gW I OD F e F- O P i Fi*' zn O t 1 O P CD QD C rtD CD( D Pi PD

0M M O O DJ

Fi i- p C-P F O HD H lP-* H FI H tfi m CD (Dn (D QiCD e rt O'Ul P 1CD- FiP (D

MF PJ H C MJ

Iz * D PJ rt t H- b H P fi CDD hJ

O OCD 0 01 0

PJ M I-' 0CD e Fo- D a -P H OD rt rt

PJ C CD'O GOO

çtf * P. I-.

Q I' GC CD

Q O CDQ. r I * Ot 0 z @t CD'- S OD * OD CDh I

* I O

s'... M O o- Echantillons n 1213 14 115 16 17 18 19 20 21 22

Partie Centrale Ti- i- Tii-

Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti 6A1- A:L- Ti 1OCr-

4V 4V. 2Cu

Ni- Ni-

Enveloppe Ni Ni Ni Ni NTi Ni lOCr- 10Cr- Ni - -

_ _ _ _ i. _2Cu 2Cu

rapport cie re-

couvrement, 0,92 _-

Température d'extrusion hy- 450 450

drostatique en 450 450 700 580 750 450 450 450 - -

O 0C Température * dé 450 450 700 450 580 700 450 450 450 450 450 recuit en C Tenmpérature de brasage en C450 700 450 450 580 700 450 450 450 450 450 IPoids en g 13,21 13.,2 13,2 13,2 13.2 13,2 13.,2 13 3 13,3 11 218 Résistance au brasag ean krasag/m en 31 10, 4 o10t i 9, 9 11 3 9e 5 11 5 ll4 11,3 O 6 |1 1 Résistance 0

1.0,78!0, 77 0.,780,79 0 /80 77,7 0.82 0889

la flexion en' 0 8 0,77120,89 kg I Catégorie (*)I PI Pi Pii PI PI 1*) e1i I t ' N c1 r', -C4 0s -A _. Ln

- 13 -

montures de lunettes est produit conformément à un troisième

mode de mise en oeuvre de l'invention.

Une tige circulaire de titane de 50 millimètres de dia-

mètre et de 1000 millimètres de longueur est utilisée pour former la partie centrale, un cylindre de nickel de 50,5 mil-

limètres -de diamètre extérieur et, de 50 millimètres de dia-

mètre interne et de 1000 millimètres de longueur, est utilisé pour réaliser la couche centrale et un cylindre de nickel

argent de 55 millimètres de diamètre extérieur, 50,5 millimè-

tres de diamètre interne et 1000 millimètres de longueur est

utilisé pour réaliser l'enveloppe externe. Ces trois compo-

sants sont assemblés ensemble par insertion mutuelle et le

matériau ainsi assemblé est soumis à une extrusion hydro-

statique à chaud à une température de 700C afin d'obtenir un

matériau complexe lié de 10 millimètres de diamètre. Ce maté-

riau est alors soumis à une succession d'opérations de recuit et d'étirage à froid afin d'obtenir un matériau linéaire à

base de titane de 2,6 millimètres de diamètre.

Une branche et une charnière de montures de lunettes sont

formées à partir d'un tel matériau linéaire et brasées ensem-

ble afin de pouvoir mesurer l'a résistance à la brasure. Ag et BAg 4 sont utilisés pour l'opération de brasage. Les résultats des essais effectués sont regroupés dans le tableau 3 ci-après:

TABLEAU 3

Echantillons no 23 24 25

Nickel Ti-Nickel Ti-Ni-

Matériau argent argent Nickel argent argent argent Poids en g. 22,5 13,8 13,9 Brasage en 10,5 2,1 9,8 kg/mm2

Les résultats regroupés dans le tableau ci-dessus illus-

trent le fait que le matériau linéaire à base de titane con-

forme à l'invention (échantillon n2 25) est nettement supé-

rieur en ce qui concerne la résistance au brasage par rapport /

2466341!

- 14 -

à un matériau linéaire conventionnel du type Ti-nickel argent

(exemple nP 24) et que sa résistance au brasage se rapproche-

de celle d'un matériau linéaire nickel argent (exemple n2 23).

De plus, le matériau linéaire à base de titane conforme à l'invention est remarquablement plus léger que le matériau

linéaire hickel-argent. Ainsi, le matériau conforme à l'in-

vention convient particulièrement bien pour la réalisation

de montures de lunettes.

Ces avantages sont obtenus par le fait qu'il n'existe pas de composés intermétalliques fragiles, dûs à la présence d'une couche interne de nickel,entre la partie centrale de titane et l'enveloppe externe en cuivre et que, par ailleurs, aucun composé intermétallique fragile n'est formé dans la

zone de liaison entre la partie centrale en titane et la cou-

che interne de nickel.

/ 2466341 l

- 15 -

Claims (12)

REVENDICATIONS l/ Matériau à base de titane pour montures de lunettes caractérisé par le fait qu'il comporte une partie centrale (1) à base de titane ou d'un alliage de titane et une enve- loppe (2) à base de nickel ou d'un alliage de nickel fixée à ladite partie centrale (1).
1. 2/ Matériau à base de titane selon revendication 1, ca-

   ractérisé en ce qu'il comporte en outre une enveloppe (23) en cuivre ou à base d'un alliage de cuivre fixéeà l'enveloppe

   (22) en nickel ou à base d'un alliage de nickel.
2. 3/ Matériau à base de titane selon l'une des revendica-

   tions 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit alliage à base de titane formant la partie centrale (1) ou (21) contient au

   moins 90 % en poids de titane.
3. 4/ Matériau à base de titane selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit alliage à base de titane formant la partie centrale (1) ou (21) contient au moins un des éléments de la famille Al, Mn, Fe, Cu, Mo, Cr, V, W et C. / Matériau à base de titane selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la teneur totale des composés de ladite famille dans ledit alliage à base de titane est

   égaleou inférieure à 10 % en poids.
4. 6/ Matériau à base de titane selon l'une des revendica-

   tions 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit alliage à base de nickel formant l'enveloppe contient au moins 80 % en poids

   de nickel.
5. 7/ Matériau à base de titane selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit alliage à base de nickel constituant l'enveloppe contient au moins un des éléments de la famille Cr, Cu, Fe, Ag, Si, S, Pb, Pt, Au, Sn, Co, terre

   rareMo, Al, Nb et Ti.
6. 8/ Matériau à base de titane selon la revendication 7, caractérisé en ce que la teneur totale des éléments de ladite famille que contient l'alliage à base de nickel est égale ou

   inférieure à 20 % en poids.
7. 9/ Procédé pour l'obtention d'un matériau à base de tî-

   tane utilisable pour la réalisation de montures de lunettes caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - assemblage d'une partie centrale en titane ou à base /

   24663411!

   - 16 -

   d'un alliage de titane et d'une enveloppe en nickel ou à base

   d'un alliage d.e nickel de manière à former un matériau com-

   plexe assemblé ayant des surfaces de contact sensiblement con-

   centrique, - et un traitement thermique dudit matériau assemblé afin

   d'obtenir -la liaison.

   / Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rapport de recouvrement lors dudit traitement thermique

   est compris entre 0,7 et 0,99.
8. 11/ Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, carac-

   térisé par le fait que le traitement thermique est un traite-

   ment d'extrusion à chaud.
9. 12/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce

   que l'extrusion à chaud est effectuée à une température com-

   prise en 200 et 600'C.
10. 13/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que'l'extrusion à chaud'est effectuée sous une pression

    comprise entre 5 000 et 13 000 kg/cm2.
11. 14/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé par

    le fait que ladite extrusion à chaud est une extrusion hydro-

    statique à chaud.

    / Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, ca-

    ractérisé en ce qu'il comporte en outre le recouvrement de l'enveloppe en nickel ou à base d'un alliage de nickel par une

    enveloppe en cuivre ou à base d'un alliage de cuivre.
12. 16/ Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le traitement-thermique est effectué à une température

    égale ou inférieure à 6000C.