JP7475447B2 - 時計ムーブメント用ゼンマイおよびその製造方法 - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
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- 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
Description
-高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、
-疲労抵抗が優れていること、
-経時的に性能が安定していること、
-断面が小さいこと。
a)合金からなるNb-Tiコアを有するブランクを提供するステップであって、上記合金は、
-ニオブ:100重量%にするための残部、
-チタン:5重量%から95重量%の範囲、
-O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、およびAlからなる群から選択される1または複数の微量の元素であり、上記各元素は0から1600重量ppmの範囲の量で存在し、上記元素のすべてにより構成される合計量は0から0.3重量%である、微量の元素を含むステップと、
b)上記ブランクを、上記合金のチタンが本質的にベータ相ニオブを有する固溶体形態となるように、ベータクエンチングするステップと、
c)上記ブランクを複数の手順で変形するステップと、
d)上記ゼンマイを形成するための巻線ステップと、
e)上記ゼンマイに最終熱処理を行うステップ。
Claims (24)
- 時計ムーブメントのテンワを装備することが意図されるゼンマイを製造するための方法であって、前記方法は、
a)合金からなるNb-Tiコアを有するブランクを提供するステップであって、前記
合金は、
-ニオブ:100重量%にするための残部、
-チタン:5重量%から95重量%の範囲、
-O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、およびAlからなる群から選択される1または複数の微量の元素であり、前記各元素は0から1600重量ppmの範囲の量で存在し、前記元素のすべてにより構成される合計量は0から0.3重量%の範囲である微量の元素、
を含むステップと、
b)前記ブランクを、前記合金のチタンがベータ相ニオブを有する固溶体形態となるようにベータクエンチングするステップと、
c)前記ブランクを複数の手順で変形するステップと、
d)前記ゼンマイを形成するための巻線ステップと、
e)前記ゼンマイに最終熱処理を施すステップと、
を含み、
前記方法は、
-前記ステップa)のブランクは、前記Nb-Tiコアの周りにX層を備え、材料XはCu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、CoおよびCrまたはこれらの元素の1つの合金から選択され、または、前記方法は、前記材料Xを前記Nb-Tiコアの周りに供給して、前記X層を形成するステップを含み、前記ステップはステップa)とステップc)との間で実施されることを特徴とし、
-前記方法は、前記X層をNb-Tiコアの周りのX、Ti金属間化合物の層に部分的に変換するために、200℃から900℃の範囲で15分から100時間実施される熱処理ステップを含み、前記ブランクはしたがって、連続してNb-Tiコア、X、Ti金属間化合物の層およびX層の一部を備え、前記ステップはステップb)とステップc)との間、または2つの連続する変形ステップc)の間で実施されることを特徴とし、
-前記方法は、前記X層の一部を除去するステップを含み、前記ステップは、ステップb)とステップc)との間、2つの連続する変形ステップc)の間、またはステップc)とステップd)との間で実施されることを特徴とし、
-金属間化合物の層の厚さは20nmから10μmの範囲であることを特徴とする、方
法。 - 請求項1に記載の製造方法であって、前記変形ステップc)は、少なくとも連続して第1の伸線手順と、第2の校正伸線手順と、第3の圧延手順とを含むことを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記熱処理ステップは、前記変形ステップc)の2つの手順の間で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項2に記載の製造方法であって、前記熱処理ステップは、前記第1の伸線手順と前記第2の校正伸線手順との間で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項2に記載の製造方法であって、前記X層の一部を除去する前記ステップは、前記第1の伸線手順と前記第2の校正伸線手順との間で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項2に記載の製造方法であって、前記X層の一部を除去する前記ステップは、前記第2の校正伸線手順と前記第3の圧延手順との間で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項2に記載の製造方法であって、前記X層の一部を除去する前記ステップは、ステップc)とステップd)との間で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記X層の一部を除去する前記ステップは、シアン化物または酸に基づく溶液において化学的浸食によって実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、ベータクエンチングの前記ステップは溶解熱処理であり、5分から2時間までの期間で700℃から1000℃までの温度で、真空下で実施され、その後ガス冷却されることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、ステップe)の前記最終熱処理は、アルファ相チタンを析出する処理であり、1時間から80時間までの期間で350℃から700℃までの温度で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記方法は、各手順間、または前記変形ステップc)の所定の手順間に、アルファ相チタンを析出する中間熱処理を含み、1時間から80時間までの期間で350℃から700℃までの温度で実施されることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記X層の厚さは1から500μmの範囲であることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、各手順は1から5の範囲の変形率で実施され、前記手順のすべてにわたる変形の累積合計は、1から13の範囲の総変形率となることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記Ti含有量は40重量%から55重量%の範囲であることを特徴とする、方法。
- 請求項1に記載の製造方法であって、前記Ti含有量は5%以上および40%未満であることを特徴とする、方法。
- 時計ムーブメントのテンワを装備することが意図される、合金からなるNb-Tiコアを備えるゼンマイであって、前記合金は、
-ニオブ:100重量%にするための残部、
-チタン:5重量%から95重量%の範囲、
-O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Alからなる群から選択される微量の元素であり、前記各元素は0から1600重量ppmの範囲の量で存在し、前記元素のすべてにより構成される合計量は0から0.3重量%の範囲である微量の元素、
を含み、
-前記Nb-TiコアはX、Ti金属間化合物の層を備え、材料XはCu、Sn、Fe、Pt、Pd、Rh、Al、Au、Ni、Ag、CoおよびCrまたはこれらの元素の1つの合金から選択され、前記金属間化合物の厚さは、20nmから10μmの範囲であることを特徴とする、ゼンマイ。 - 請求項16に記載のゼンマイであって、前記金属間化合物の層の厚さは、300nmから1.5μmの範囲であることを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、前記金属間化合物の層の厚さは400nmから800nmの範囲であることを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、XはCuであり、前記金属間化合物の層はCu2Tiと、CuTiと、Cu3Ti2と、CuTi2とを含むことを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、前記Ti含有量は40重量%から55重量%の範囲であることを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、前記Ti含有量は5%以上および40%未満であることを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項21に記載のゼンマイであって、前記Ti含有量は5%から35%の範囲で含まれることを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、前記Nb-Tiコアは、ベータ相ニオブおよびアルファ相チタンを含む二相マイクロ構造を有することを特徴とする、ゼンマイ。
- 請求項16に記載のゼンマイであって、前記ゼンマイは、500MPa以上の弾性限界、および120GPa以下の弾性係数を有することを特徴とする、ゼンマイ。
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