JP2019113549A - 時計器ムーブメント用のヒゲゼンマイを製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 高い弾性限界を得ることが必要であること、
− 製造、特に伸線および圧延が容易であること、
− 耐疲労性が優れていること、
− 経時的に性能が安定していること、
− 断面が小さいこと。
− ブランクを生成するステップであり、
− ニオブ:100wt%にするための残部、
− チタン:40〜60wt%、
− O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Alで形成される群から選択される微量の元素であり、上記元素の各々は、0〜1600重量ppmの範囲の量で存在し、上記元素のすべてにより形成される合計量は、0〜0.3wt%である微量の元素、
を含むニオブおよびチタン合金からブランクを生成するステップ:
− 所与の直径を有する上記ブランクを、上記合金のチタンは本質的にβ−相ニオブ(体心立方構造)を有する固溶体形態であり、α相チタン(六方最密構造)の含有量は5容積%以下であるように、βクエンチングするステップ、
− 得られた上記ニオブおよびチタン合金が600MPa以上の弾性限界および100GPa以下の弾性係数を有するように、少なくとも1つの熱処理ステップと交互に行われ、ヒゲゼンマイを形成する巻線ステップは最終熱処理ステップの前に実施される、上記合金の少なくとも1つの変形ステップ、
を含む。
− ニオブ:100wt%にするための残部、
− チタン:40〜60wt%、
− O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Alで形成される群から選択される微量の元素であり、上記元素の各々は、0〜1600重量ppmの範囲の量で存在し、上記元素のすべてにより形成される合計量は、0〜0.3wt%である微量の元素、
を含み、チタンは本質的にβ相ニオブを有する固溶体形態であり、α相チタンの含有量は5容積%以下であるニオブおよびチタン合金で作られているブランクが使用される。
− ブランクを生成するステップであり、
− ニオブ:100wt%にするための残部、
− チタン:40〜60wt%、
− O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Alで形成される群から選択される微量の元素であり、上記元素の各々は、0〜1600重量ppmの範囲の量で存在し、上記元素のすべてにより形成される合計量は、0〜0.3wt%である微量の元素
を含むニオブおよびチタン合金からブランクを生成するステップ、
− 所与の直径を有する上記ブランクを、上記合金のチタンは本質的にβ相ニオブを有する固溶体形態であり、α相チタンの含有量は5容積%以下であるようにβクエンチングするステップ、
− 得られたニオブおよびチタン合金が600MPa以上の弾性限界および100GPa以下の弾性係数を有するように、少なくとも1つの熱処理ステップと交互に行われ、ヒゲゼンマイを形成する巻線ステップは、最終熱処理ステップの前に実施され、この最終ステップは、ヒゲゼンマイの形状を固定し、熱弾性係数を調整することを可能にする、上記合金の少なくとも1つの変形ステップ、および
− 変形ステップの前に、ワイヤー成形加工を容易にするために、銅、ニッケル、キュプロニッケル、キュプロマンガン、金、銀、ニッケルリンNiP、およびニッケルホウ素NiBを含む群から選択される延性材料の表面層を、合金ブランクに堆積させるステップであり、堆積された延性材料層の厚さは、ワイヤーの所与の断面における延性材料の面積のNbTi合金の面積に対する比が、1未満、好ましくは0.5未満、およびより好ましくは0.01〜0.4の範囲になるように選択される、ステップ
を含む。
Claims (18)
- 時計器ムーブメントの天輪と嵌合させることが意図されているヒゲゼンマイを製造するための方法であって、
− ブランクを生成するステップであり、
− ニオブ:100wt%にするための残部、
− チタン:40〜60wt%、
− O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Alで形成される群から選択される微量の元素であり、前記各元素は0〜1600重量ppmの範囲の量で存在し、前記元素のすべてにより形成される合計量は0〜0.3wt%の範囲である微量の元素
を含むニオブおよびチタン合金からブランクを生成するステップ、
− 所与の直径を有する前記ブランクを、前記合金のチタンは本質的にβ相ニオブを有する固溶体形態であり、α相チタン含有量は5容積%以下であるようにβクエンチングするステップ、
− 得られた前記ニオブおよびチタン合金が600MPa以上の弾性限界および100GPa以下の弾性係数を有するように、少なくとも1つの熱処理ステップと交互に行われ、前記ヒゲゼンマイを形成する巻線ステップは最終熱処理ステップの前に実施される、前記合金の少なくとも1つの変形ステップ、
を含み、前記変形ステップの前に、ワイヤー成形加工を容易にするために、銅、ニッケル、キュプロニッケル、キュプロマンガン、金、銀、ニッケルリンNiP、およびニッケルホウ素NiBを含む群から選択される延性材料の表面層を、前記合金ブランクに堆積させるステップであり、前記堆積された延性材料層の厚さは、ワイヤーの所与の断面における延性材料の面積のNbTi合金の面積に対する比が、1未満、好ましくは0.5未満、およびより好ましくは0.01〜0.4の範囲になるように選択されるステップを含む、製造方法。 - 前記変形ステップ後に、前記延性材料の表面層を除去するステップを含む、請求項1に記載の製造方法。
- 前記延性材料の表面層は保持されており、前記ニオブおよびチタン合金の熱弾性係数は適切に調節されている、請求項1に記載の製造方法。
- 前記保持されている延性材料の表面層に、前記表面層の前記延性材料とは異なるように選択される銅、ニッケル、キュプロニッケル、キュプロマンガン、銀、ニッケルリンNiP、ニッケルホウ素NiB、金;Al2O3、TiO2、SiO2、およびAlOを含む群から選択される材料の最終層を堆積するステップを含む、請求項3に記載の製造方法。
- 前記変形ステップは、伸線および/または圧延加工を含む、請求項1から4のいずれかに記載の方法。
- 前記合金に施される最終変形処理は、圧延加工である、請求項5に記載の方法。
- 総変形率、熱処理の数、および熱処理パラメーターは、可能な限り0に近い熱弾性係数を有するヒゲゼンマイを得るように選択される、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記βクエンチングステップは、継続期間が5分〜2時間の範囲であり、温度が700℃〜1000℃の範囲であり、その後ガス冷却される、減圧下での固溶化処理である、請求項1から7のいずれかに記載の製造方法。
- 前記熱処理は、350℃〜700℃の範囲の温度で、1時間〜80時間の継続期間にわたって実施される、請求項1から8のいずれかに記載の製造方法。
- 前記熱処理および前記変形ステップの数は、得られた前記ヒゲゼンマイの前記ニオブおよびチタン合金が、前記合金のチタンは本質的にβ相ニオブを有する固溶体形態であり、α相チタン含有量は10容積%以下である構造を保持するように制限される、請求項1から9のいずれかに記載の製造方法。
- 1〜5の範囲の、好ましくは2〜5の範囲の変形率での単一の変形ステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記βクエンチングステップ後に、変形ステップ、巻線ステップ、および熱処理ステップを含む、請求項10または11に記載の方法。
- 中間熱処理ステップを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記熱処理は、350℃〜600℃の範囲の温度で、5時間〜10時間の継続期間にわたって実施される、請求項10から13のいずれかに記載の製造方法。
- 前記熱処理は、400℃〜500℃の範囲の温度で、3時間〜6時間の継続期間にわたって実施される、請求項14に記載の製造方法。
- β相チタンを有するニオブの固溶体およびα相チタンを有するニオブの固溶体を含み、α相チタン含有量は10%容積よりも大きい二相マイクロ構造のニオブおよびチタン合金が得られるまで、熱処理ステップと交互に行われる変形ステップの手順の連続が施される、請求項1から9のいずれかに記載の製造方法。
- 前記各変形は、1〜5の範囲の変形率で実施され、前記手順の連続のすべてにわたる変形の累積合計は、1〜14の範囲の総変形率に結び付く、請求項16に記載の製造方法、
- 前記熱処理は、350℃〜500℃の範囲の温度で、15時間〜75時間の継続期間にわたって実施される、請求項16または17に記載の製造方法。
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