RU2756785C1 - Балансная пружина для часового механизма и способ ее изготовления - Google Patents
Балансная пружина для часового механизма и способ ее изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756785C1 RU2756785C1 RU2020142723A RU2020142723A RU2756785C1 RU 2756785 C1 RU2756785 C1 RU 2756785C1 RU 2020142723 A RU2020142723 A RU 2020142723A RU 2020142723 A RU2020142723 A RU 2020142723A RU 2756785 C1 RU2756785 C1 RU 2756785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- niobium
- balance spring
- titanium
- copper
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910020012 Nb—Ti Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical group [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 56
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 42
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001275 Niobium-titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N niobium titanium Chemical compound [Ti].[Nb] RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002821 niobium Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
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
- G04B45/00—Time pieces of which the indicating means or cases provoke special effects, e.g. aesthetic effects
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
- B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
-
- 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
- G04B17/063—Balance construction
-
- 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
-
- 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
- G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
- G04B17/22—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature
- G04B17/227—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of temperature composition and manufacture of the material used
-
- 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
- G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
- G04B17/34—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton for fastening the hairspring onto the balance
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
- G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
- G04D3/0002—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe
- G04D3/0035—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe for components of the regulating mechanism
- G04D3/0041—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe for components of the regulating mechanism for coil-springs
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
- G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
- G04D3/0069—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for working with non-mechanical means, e.g. chemical, electrochemical, metallising, vapourising; with electron beams, laser beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Springs (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Использование: настоящее изобретение относится к способу изготовления балансной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, и балансной пружине, получаемой указанным способом изготовления. Сущность: балансная пружина, предназначенная для установки на балансе часового механизма, содержит сердечник, выполненный из сплава Nb-Ti, содержащего: ниобий: остаток до 100 вес.%; титан: от 5 до 95 вес.%; следы одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%; причем сердечник, выполненный из Nb-Ti, покрыт слоем ниобия толщиной от 20 нм до 10 мкм. Технический результат: облегчение волочения и прокатки проволоки для балансной пружины, облегчение разделения балансных пружин после операции фиксации, следующей за операцией навивки. 2 н. и 23 з.п. ф-лы.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу изготовления балансной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, и балансной пружине, получаемой указанным способом изготовления.
Уровень техники
При производстве балансных пружин для часовых механизмов возникают ограничения, которые, на первый взгляд, часто являются несовместимыми:
- необходимость получения высокого предела упругости;
- простота технологии обработки, в частности волочения и прокатки;
- необходимость получения отличной усталостной прочности;
- необходимость обеспечения стабильности характеристик по времени;
- малые размеры поперечного сечения.
При создании балансных пружин сталкиваются также с проблемой термокомпенсации, которую необходимо обеспечить таким образом, чтобы гарантировать стабильные хронометрические характеристики. Для этого необходимо получить коэффициент термоупругости, близкий к нулю. При этом стараются создавать балансные пружины с ограниченной чувствительностью к воздействию магнитного поля.
Были разработаны новые балансные пружины на основе сплавов ниобия и титана. Однако эти сплавы создают проблемы прилипания и заедания в волочильных досках и роликах, что делает их практически непригодными для создания из них тонкой проволоки с помощью стандартных методов, используемых, например, для стали.
Для решения этой проблемы было предложено на заготовку из Nb-Ti перед формообразованием в волочильных досках и прокатном стане наносить слой пластичного материала, в частности меди.
Этот слой меди на проволоке имеет недостаток, заключающийся в том, что он должен быть толстым (обычно порядка 10 мкм при диаметре Nb-Ti 0,1 мм), чтобы выполнять свою функцию уменьшающего прилипание агента во время операции обработки давлением. Он не позволяет точно контролировать геометрию проволоки во время калибровки и прокатки. Эти изменения размера выполненного из Nb-Ti сердечника проволоки приводят к значительным изменениям крутящего момента балансных пружин.
Раскрытие сущности изобретения
Для решения описанных выше проблем настоящим изобретением предлагается способ изготовления балансной пружины, позволяющий облегчить формообразование посредством обработки давлением, избегая при этом недостатков, связанных с нанесением слоя меди.
С этой целью настоящим изобретением предлагается способ изготовления балансной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, включающий:
a) этап обеспечения наличия заготовки с сердечником из Nb-Ti сплава, содержащего:
- ниобий: остаток до 100 вес.%;
- титан: от 5 до 95 вес.%;
- следы одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu и Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%;
b) этап формирования слоя первого материала первой толщины вокруг заготовки с сердечником из Nb-Ti;
c) этап формирования слоя второго материала второй толщины, превышающей толщину слоя первого материала, вокруг заготовки, полученной на этапе b), причем первый и второй материалы выбирают таким образом, что второй материал может быть избирательно удален физически или химически без оказания существенного воздействия на слой первого материала;
d) этап обработки заготовки давлением посредством последовательностей операций, включающий:
d1) последовательность операций обработки давлением для преобразования заготовки, полученной на этапе c), в круглую заготовку заданного диаметра, называемого калибровочным диаметром; и
d2) последовательность операций прокатки в плоском калибре круглой заготовки, полученной на этапе d1);
e) этап резки прокатанной проволоки на полосы заданной длины;
f) этап навивки для формирования балансной пружины;
g) этап окончательной термообработки балансной пружины;
при этом способ дополнительно включает этап h) удаления указанного слоя второго материала, сформированного на этапе c), когда указанная заготовка уже достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить по меньшей мере через одну волочильную доску, предпочтительно через две волочильные доски, с получением степени удлинения заготовки приблизительно 10% на каждой волочильной доске, перед первой операцией прокатки этапа d2) или самое позднее перед последней операцией этапа d2).
Поскольку заготовка подвергается большому количеству операций обработки давлением, чтобы обеспечить получение требуемых размеров и геометрии, она должна быть покрыта слоем, предотвращающим прилипание в последовательных волочильных досках, который должен быть достаточно толстым, чтобы не ухудшаться в ходе этих последовательных операций обработки давлением. Для этого, согласно настоящему изобретению, заготовку покрывают слоем пластичного материала, такого как медь. Толщина наносимого слоя меди для создания балансных пружин для часовых механизмов составляет приблизительно 10 мкм. Заявитель, тем не менее, отметил, что внешние размеры заготовки, покрытой слоем меди, хорошо контролировались в ходе последовательных операций обработки давлением, но, с другой стороны, размеры сердечника, выполненного из Nb-Ti, не контролировались. Таким образом, у заявителя возникла идея изобретения, заключающаяся в том, чтобы покрыть заготовку из Nb-Ti тонким слоем (обычно толщиной от 800 нм до 1,2 мкм, когда диаметр заготовки достиг величины от 15 до 50 мкм) первого уменьшающего прилипание материала, предпочтительно, совместимого с коэффициентом термоупругости (TEC) изготовленного из Nb-Ti сердечника заготовки, перед покрытием заготовки слоем второго пластичного материала толщиной, превышающей толщину слоя первого материала, с целью выполнения первых операций обработки давлением с последующим удалением "толстого" слоя второго материала перед заключительными операциями и с сохранением "тонкого" слоя первого материала. Этот "тонкий" слой позволяет выполнить заключительные операции обработки проволоки давлением без прилипания к волочильным доскам, обеспечивая при этом идеальный контроль размеров сердечника из Nb-Ti.
Предпочтительно, первый материал выбирают из группы, в состав которой входят ниобий, золото, тантал, ванадий, аустенитные нержавеющие стали, в частности сталь марки 316L, а второй материал выбирают из группы, включающей в себя медь, серебро, сплавы меди и никеля, однофазные α-сплавы меди и цинка (например, CuZn30).
Предпочтительно, в качестве первого материала выбирают ниобий, а в качестве второго материала – медь (например, марок ETP (вязкая электролитическая медь), OF (бескислородная медь) или OFE (бескислородная медь для электроники)).
Таким образом, предпочтительный вариант способа изготовления балансной пружины согласно настоящему изобретению включает этап, направленный на формирование тонкого слоя ниобия, покрывающего сердечник из Nb-Ti, затем на формирование толстого слоя меди, на частичное формирование сердечника с покрытием, на удаление оставшегося слоя меди, затем на завершение формирования сердечника из Nb-Ti, просто покрытого ниобием. Таким образом, этот слой ниобия образует внешний слой, который находится в контакте с волочильными досками и прижимными валками. Он химически инертен и облегчает волочение и прокатку проволоки для балансной пружины. Еще одним его преимуществом является облегчение разделения балансных пружин после операции фиксации, следующей за операцией навивки.
Слой ниобия остается на балансной пружине в конце процесса изготовления. Он достаточно тонкий: его толщина составляет от 50 нм до 5 мкм, предпочтительно от 200 нм до 1,5 мкм, более предпочтительно от 800 нм до 1,2 мкм, чтобы существенно не изменять коэффициент термоупругости (TEC) балансной пружины. Кроме того, ниобий имеет коэффициент термоупругости, аналогичный коэффициенту термоупругости Nb-Ti, что облегчает получение компенсационной балансной пружины.
Кроме того, он идеально прилипает к сердечнику из Nb-Ti. Указанные величины толщины слоя ниобия обычно применяют для диаметров сердечников из Nb-Ti от 15 до 100 мкм.
Предпочтительно, этап d1) указанного способа согласно настоящему изобретению включает в себя холодную обработку давлением заготовки, полученной на этапе c), посредством холодной ковки и/или холодного волочения.
В предпочтительном варианте осуществления способа изготовления согласно настоящему изобретению по меньшей мере перед этапом d1) и/или d2) проводят операцию закалки β-типа указанной заготовки, таким образом, что титан указанного сплава находится по существу в форме твердого раствора с ниобием в β-фазе, причем, предпочтительно, операция β-закалки представляет собой обработку на твердом растворе продолжительностью от 5 минут до 2 часов при температуре от 700 до 1000°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой среде.
Предпочтительно, если в качестве второго материала используется медь, ‘nfg удаления слоя второго материала осуществляют посредством химического воздействия в растворе, содержащем цианиды или кислоты, например азотную кислоту.
Предпочтительно, окончательная термообработка на этапе g) представляет собой дисперсионную обработку титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C.
Предпочтительно, этап g) представляет собой дисперсионную термообработку титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C. В качестве альтернативы после каждой или некоторых последовательностей операций обработки давлением этапа d1) и/или d2) может осуществляться промежуточная дисперсионная термообработка титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C.
Согласно одному из возможных вариантов осуществления способа, слой второго материала, обычно меди, сформированный на этапе c), имеет толщину от 1 до 100 мкм, когда диаметр выполненного из Nb-Ti сердечника проволоки составляет 100 мкм.
Предпочтительно, каждая последовательность операций этапов d1) и/или d2) выполняется со степенью деформации от 1 до 5, причем общий объем операций обработки давлением всех последовательностей операций приводит к общей степени деформации, составляющей от 1 до 14. Степень деформации для каждой последовательности операций вычисляется по обычной формуле 2ln(d0/d), где d0 – диаметр последней β-закалки, а d – диаметр холоднообработанной проволоки.
Предпочтительно, этап b) формирования слоя первого материала, как правило, слоя ниобия, осуществляется путем наматывания тонкой полоски из первого материала, например ниобия, на сердечник из Nb-Ti, а этап c) формирования слоя второго материала, как правило, меди, выполняется путем вставки заготовки, полученной на этапе b), в трубку из второго материала, например меди, с последующим волочением и/или ковкой узла, состоящего из трубки и заготовки, полученной в конце этапа b).
Объектом настоящего изобретения является также балансная пружина, предназначенная для установки на балансе часового механизма, содержащая сердечник, выполненный из Nb-Ti сплава, содержащего:
- ниобий: остаток до 100 вес.%;
- титан: от 5 до 95 вес.%;
- следы одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%;
причем сердечник, выполненный из Nb-Ti, покрыт слоем первого материала, выбранного из группы, в состав которой входят ниобий, золото, тантал, ванадий, аустенитные нержавеющие стали (сталь марки 316L), при этом толщина указанного слоя первого материала составляет от 20 нм до 10 мкм.
Предпочтительно, толщина слоя первого материала составляет от 300 нм до 1,5 мкм, более предпочтительно от 400 до 800 нм.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, первым материалом является ниобий.
Предпочтительно, концентрация титана составляет от 40 до 65 вес.%, предпочтительно от 40 до 49 вес.%, более предпочтительно от 46 до 48 вес.%.
Предпочтительно, сердечник из Nb-Ti имеет двухфазную микроструктуру, включающую в себя ниобий в β-фазе и титан в α-фазе.
Предпочтительно, пружина имеет предел упругости, превышающий или равный 500 МПа, предпочтительно превышающий или равный 600 МПа, и модуль упругости, меньший или равный 120 ГПа, предпочтительно меньший или равный 100 ГПа.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к способу изготовления балансной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма. Эта балансная пружина выполнена из двухкомпонентного сплава, содержащего ниобий и титан. Объектом изобретения является также балансная пружина, изготовленная вышеуказанным способом.
Указанный способ будет описан ниже для варианта с ниобием в качестве первого материала и медью в качестве второго материала.
Согласно настоящему изобретению, способ изготовления включает следующие этапы:
a) этап обеспечения наличия заготовки с сердечником из сплава Nb-Ti, содержащего:
- ниобий: остаток до 100 вес.%;
- титан: от 5 до 95 вес.%;
- следы одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu и Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество всех указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%;
b) этап формирования слоя ниобия вокруг заготовки с сердечником из Nb-Ti;
c) этап формирования слоя меди вокруг заготовки, полученной на этапе b);
d) этап обработки заготовки давлением посредством нескольких последовательностей операций, включающий:
d1) последовательность операций обработки давлением для получения у заготовки, полученной на этапе c), заданного диаметра, называемого калибровочным диаметром; и
d2) последовательность операций прокатки в плоском калибре круглой заготовки, полученной на этапе d1);
e) этап резки прокатанной проволоки на полосы заданной длины;
f) этап навивки для формирования балансной пружины;
g) этап окончательной термообработки балансной пружины.
Способ согласно настоящему изобретению дополнительно включает этап h) удаления указанного слоя меди, сформированного на этапе c), в тот момент этапа d), когда указанная заготовка уже достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить по меньшей мере через одну волочильную доску, предпочтительно через две волочильные доски, с получением степени удлинения заготовки приблизительно 10% на каждой волочильной доске, перед первой операцией прокатки этапа d2) или самое позднее перед последней операцией этапа d2).
Ниже приведено более подробное описание способа согласно настоящему изобретению.
На этапе a) сердечник выполнен из сплава Nb-Ti, содержащего от 5 до 95 вес.% титана. Предпочтительно, используемый в настоящем изобретении сплав содержит от 40 до 60 вес.% титана. Предпочтительно, данный сплав содержит от 40 до 49 вес.% титана, более предпочтительно от 46 до 48 вес.% титана. Процентное содержание титана является достаточным для получения максимальной доли выделения титана в α-фазе, которая при этом снижается, чтобы избежать образования мартенситной фазы, приводящей к повышению хрупкости сплава при его применении.
Особенно выгодным является то, что сплав Nb-Ti согласно настоящему изобретению не содержит каких-либо иных элементов, за исключением некоторых неизбежных следов. Это позволяет избежать образования хрупких фаз.
В частности, содержание кислорода меньше или равно 0,10 вес.% от общего количества или меньше или равно 0,085 вес.% от общего количества.
В частности, содержание тантала меньше или равно 0,10 вес.% от общего количества.
В частности, содержание углерода меньше или равно 0,04 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,020 вес.% от общего количества, или даже меньше или равно 0,0175 вес.% от общего количества.
В частности, содержание железа меньше или равно 0,03 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,025 вес.% от общего количества, или даже меньше или равно 0,020 вес.% от общего количества.
В частности, содержание азота меньше или равно 0,02 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,015 вес.% от общего количества, или даже меньше или равно 0,0075 вес.% от общего количества.
В частности, содержание водорода меньше или равно 0,01 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,0035 вес.% от общего количества, или даже меньше или равно 0,0005 вес.% от общего количества.
В частности, содержание кремния меньше или равно 0,01 вес.% от общего количества.
В частности, содержание никеля меньше или равно 0,01 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,16 вес.% от общего количества.
В частности, содержание пластичного материала, такого как медь, в сплаве меньше или равно 0,01 вес.% от общего количества, в частности меньше или равно 0,005 вес.% от общего количества.
В частности, содержание алюминия в сплаве меньше или равно 0,01 вес.% от общего количества.
На этапе b) на заготовку с сердечником из Nb-Ti наносится слой ниобия. Нанесение слоя ниобия на сердечник может производиться гальваническим способом, осаждением из паровой фазы, химическим осаждением из паровой фазы или механически. В последнем случае трубка из ниобия насаживается на стержень из сплава Nb-Ti. Узел обрабатывается давлением путем ковки и/или волочения для создания тонкого прутка и обработки давлением заготовки, наличие которой было обеспечено на этапе a). Толщина слоя ниобия выбирается такой, чтобы отношение площади поверхности ниобия к площади поверхности сердечника из Nb-Ti для данного поперечного сечения проволоки было меньше 1, предпочтительно меньше 0,5, более предпочтительно составляло от 0,01 до 0,4. Например, для проволоки диаметром от 0,2 до 1 мм толщина слоя ниобия, предпочтительно, составляет от 1 до 500 мкм.
В качестве альтернативы слой ниобия может быть создан путем наматывания ниобиевой полоски на сердечник из Nb-Ti, причем узел, состоящий из ниобиевой полоски и сердечника из Nb-Ti, обрабатывается давлением путем ковки или волочения для утонения и обработки давлением заготовки, наличие которой было обеспечено в конце этапа a).
Выполненный из Nb-Ti сердечник заготовки, полученной на этапе b), на этапе c) покрывается слоем меди. Нанесение слоя меди на сердечник может производиться гальваническим способом, осаждением из паровой фазы, химическим осаждением из паровой фазы или механически. В последнем случае трубка из меди насаживается на стержень из Nb-Ti. Узел обрабатывается давлением путем ковки и/или волочения для создания тонкого прутка и обработки давлением заготовки, имеющейся в распоряжении в конце этапа b). Толщина слоя меди выбирается такой, чтобы отношение площади поверхности меди к площади поверхности сердечника из Nb-Ti для данного поперечного сечения проволоки было меньше 1, предпочтительно меньше 0,5, более предпочтительно составляло от 0,01 до 0,4. Например, для проволоки диаметром от 0,2 до 1 мм толщина слоя меди, предпочтительно, составляет от 1 до 500 мкм.
В качестве альтернативы слой меди может быть создан путем наматывания медной полоски на сердечник из Nb-Ti, покрытый слоем ниобия, причем узел, состоящий из медной полоски и сердечника из Nb-Ti, обрабатывается давлением путем ковки или волочения для утонения и обработки давлением заготовки, имеющейся в распоряжении в конце этапа b).
Согласно еще одному альтернативному варианту, сердечник из Nb-Ti, покрытый ниобиевой полоской, может быть вставлен в трубку из меди, при этом полученный узел может быть подвержен горячему экструдированию при температуре приблизительно от 600 до 900°C с помощью волочильной доски.
Закалка β-типа путем обработки на твердом растворе выполняется по меньшей мере перед последней операцией обработки давлением. Эта обработка производится таким образом, чтобы титан сплава находился в основном в форме твердого раствора с ниобием в β-фазе. Предпочтительно, она выполняется от 5 минут до 2 часов при температуре от 700 до 1000°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой среде. Более конкретно, такое β-закаливание представляет собой обработку на твердом растворе при температуре 800°C в вакууме продолжительностью от 5 минут до 1 часа с последующим охлаждением в газовой среде.
Этап d) обработки заготовки давлением выполняется посредством нескольких последовательностей операций. Термин "обработка давлением" служит для обозначения волочения и/или прокатки.
Предпочтительно, этап обработки давлением включает по меньшей мере последовательно осуществляемые последовательности операций обработки давлением, предпочтительно холодной, путем ковки, и/или волочения, и/или калибровочного волочения, обозначаемых как этап d1). Этап d1) позволяет преобразовать заготовку, полученную на этапе c), в проволоку заданного диаметра, называемого калибровочным диаметром.
Согласно настоящему изобретению, способ дополнительно включает этап h) удаления слоя меди, сформированного на этапе c), когда во время этапа d1) указанная заготовка достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить по меньшей мере через одну волочильную доску с получением степени удлинения заготовки приблизительно 10%, перед первой последующей операцией прокатки этапа d2). Эту операцию удаления слоя меди осуществляют посредством химического воздействия в растворе, содержащем цианиды или кислоты, например в ванне с водным раствором азотной кислоты в концентрации 53 вес.%.
Затем выполняется последовательность операций прокатки, предпочтительно, с прямоугольным профилем, соответствующим входному поперечному сечению намоточного шпинделя, и эта последовательность операций образует этап d2).
Каждая последовательность операций этапов d1) и d2) выполняется с заданной степенью формоизменения от 1 до 5, причем эта степень формоизменения вычисляется по обычной формуле 2ln(d0/d), где d0 – диаметр последней β-закалки, а d – диаметр холоднообработанной проволоки. Общий объем операций обработки давлением всех последовательностей операций приводит к общей степени формоизменения, составляющей от 1 до 14.
После этапа d2) толщина слоя ниобия, покрывающего сердечник из Nb-Ti, составляет от 20 нм до 10 мкм, предпочтительно от 300 нм до 1,5 мкм, более предпочтительно от 400 до 800 нм.
Проволока, раскатанная в полосу, полученную в конце этапа d2), затем разрезается на отрезки заданной длины на этапе e).
После этапа f) навивки с целью формирования балансной пружины выполняется этап g) окончательной термообработки балансной пружины. Этап g) заключается в дисперсионной обработке титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов, предпочтительно от 5 до 30 часов, при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 400 до 600°C.
Согласно предпочтительному альтернативному варианту осуществления изобретения, между каждой последовательностью или между некоторыми последовательностями операций обработки давлением этапов d1) и/или d2) предлагаемый способ может дополнительно включать промежуточную дисперсионную термообработку титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C. Предпочтительно, эта промежуточная термообработка выполняется на этапе d1) между первой последовательностью операций волочения и второй последовательностью операций калибровочного волочения.
Балансная пружина, изготовленная предлагаемым способом, имеет предел упругости, превышающий или равный 500 МПа, предпочтительно превышающий или равный 600 МПа, более предпочтительно от 500 до 1000 МПа. Предпочтительно, она имеет модуль упругости, меньший или равный 120 ГПа, предпочтительно меньший или равный 100 ГПа.
Балансная пружина содержит выполненный из Nb-Ti сердечник, покрытый слоем ниобия толщиной от 50 нм до 5 мкм, предпочтительно от 200 нм до 1,5 мкм, более предпочтительно от 800 нм до 1,2 мкм.
Сердечник балансной пружины имеет двухфазную микроструктуру, включающую в себя ниобий в β-фазе и титан в α-фазе.
Кроме того, балансная пружина согласно настоящему изобретению имеет коэффициент термоупругости (TEC), позволяющий гарантировать сохранение хронометрических характеристик, несмотря на изменение температуры при использовании часов, содержащих такую балансную пружину.
Способ согласно настоящему изобретению позволяет создавать балансную пружину, в частности придавать ей форму, из сплава ниобий-титан, как правило, с содержанием титана 47 вес.% (40–60 вес.%). Этот сплав обладает улучшенными механическими свойствами за счет сочетания очень высокого предела упругости (выше 600 МПа) с очень низким модулем упругости (приблизительно от 60 до 80 ГПа). Такое сочетание свойств идеально подходит для балансной пружины. Кроме того, предлагаемый сплав является парамагнитным.
Claims (42)
1. Способ изготовления балансной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, включающий:
a) этап обеспечения наличия заготовки с сердечником из сплава Nb-Ti, содержащего:
- ниобий: остаток до 100 вес.%;
- титан: от 5 до 95 вес.%;
- следы одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu и Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество всех указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%;
b) этап формирования слоя первого материала первой толщины вокруг заготовки с сердечником из Nb-Ti;
c) этап формирования слоя второго материала второй толщины, превышающей толщину слоя первого материала, вокруг заготовки, полученной на этапе b), причем первый и второй материалы выбирают таким образом, чтобы второй материал мог быть избирательно удален физически или химически без оказания существенного воздействия на первый материал;
d) этап обработки заготовки давлением посредством нескольких последовательностей операций, включающий:
d1) последовательность операций обработки давлением для получения у заготовки, полученной на этапе c), заданного диаметра, называемого калибровочным диаметром; и
d2) последовательность операций прокатки в плоском калибре круглой заготовки, полученной на этапе d1);
e) этап резки прокатанной проволоки на полосы заданной длины;
f) этап навивки для формирования балансной пружины;
g) этап окончательной термообработки балансной пружины;
при этом способ дополнительно включает этап h) удаления указанного слоя второго материала, сформированного на этапе c), когда заготовка достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить по меньшей мере через одну волочильную доску со степенью удлинения заготовки приблизительно 10%, перед первой операцией прокатки этапа d2) или самое позднее перед последней операцией этапа d2).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый материал выбирают из группы, в состав которой входят ниобий, золото, тантал, ванадий, аустенитные нержавеющие стали, в частности сталь марки 316L, при этом второй материал выбирают из группы, в состав которой входят медь, серебро, сплав меди и никеля, однофазный α-сплав меди и цинка, в частности Cu-Zn30.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первым материалом является ниобий, а вторым материалом – медь.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что первым материалом является ниобий, а вторым материалом – медь.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап h) осуществляют, когда заготовка достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить через две волочильные доски со степенью удлинения заготовки приблизительно 10% на каждой волочильной доске, перед первой операцией прокатки этапа d2).
6. Способ по любому из пп. 2–4, отличающийся тем, что этап h) осуществляют, когда заготовка достигла такого диаметра, что ее все еще можно пропустить через две волочильные доски со степенью удлинения заготовки приблизительно 10% на каждой волочильной доске, перед первой операцией прокатки этапа d2).
7. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что этап d1) включает холодную обработку давлением заготовки, полученной на этапе c), посредством ковки и/или волочения.
8. Способ по любому из пп. 2–4, 6, отличающийся тем, что этап d1) включает холодную обработку давлением заготовки, полученной на этапе c), посредством ковки и/или волочения.
9. Способ по любому из пп. 2–4, 6, 8, отличающийся тем, что этап удаления слоя меди осуществляют посредством химического воздействия в растворе, содержащем цианиды или кислоты.
10. Способ по любому из пп. 1–9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, перед этапом d1) и/или d2) осуществляют этап закалки β-типа указанной заготовки таким образом, что титан указанного сплава находится по существу в форме твердого раствора с ниобием в β-фазе.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанный этап β-закалки представляет собой обработку на твердом растворе продолжительностью от 5 минут до 2 часов при температуре от 700 до 1000°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой среде.
12. Способ по любому из пп. 1–11, отличающийся тем, что окончательная термообработка этапа g) представляет собой дисперсионную обработку титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C.
13. Способ по любому из пп. 1–12, отличающийся тем, что между каждой последовательностью или между некоторыми последовательностями операций обработки давлением этапов d1) и/или d2) он дополнительно включает промежуточную дисперсионную термообработку титана в α-фазе продолжительностью от 1 до 80 часов при температуре от 350 до 700°C, предпочтительно от 5 до 30 часов при температуре от 400 до 600°C.
14. Способ по любому из пп. 1–13, отличающийся тем, что в конце этапа d2) толщина слоя первого материала составляет от 50 нм до 5 мкм, предпочтительно от 200 нм до 1,5 мкм, более предпочтительно от 800 нм до 1,2 мкм, при этом сердечник из Nb-Ti имеет диаметр от 15 до 50 мкм.
15. Способ по любому из пп. 1–14, отличающийся тем, что слой второго материала, сформированный на этапе c), имеет толщину от 1 до 100 мкм, когда сердечник проволоки, выполненный из Nb-Ti, имеет диаметр 100 мкм.
16. Способ по любому из пп. 1–15, отличающийся тем, что каждую последовательность операций выполняют со степенью деформации от 1 до 5, причем общий объем операций обработки давлением всех последовательностей операций приводит к общей степени деформации, составляющей от 1 до 14.
17. Способ по любому из пп. 1–16, отличающийся тем, что этап b) формирования слоя первого материала осуществляют путем наматывания полоски из первого материала вокруг сердечника, выполненного из Nb-Ti.
18. Способ по любому из пп. 1–17, отличающийся тем, что этап c) формирования слоя второго материала осуществляют путем вставки заготовки, полученной в конце этапа b), в трубку из второго материала с последующим волочением и/или ковкой узла, состоящего из трубки и заготовки, полученной в конце этапа b).
19. Балансная пружина, предназначенная для установки на балансе часового механизма, содержащая сердечник, выполненный из сплава Nb-Ti, содержащего:
- ниобий: остаток до 100 вес.%;
- титан: от 5 до 95 вес.%;
- следы элементов, выбранных из группы, состоящей из O, H, C, Fe, Ta, N, Ni, Si, Cu, Al, причем каждый из указанных элементов присутствует в количестве от 0 до 1600 млн-1 по весу, при этом общее количество указанных элементов составляет от 0 до 0,3 вес.%;
отличающаяся тем, что сердечник, выполненный из Nb-Ti, покрыт слоем первого материала, выбранного из группы, в состав которой входят ниобий, тантал, ванадий, аустенитная нержавеющая сталь, в частности сталь марки 316L, причем толщина указанного слоя первого материала составляет от 20 нм до 10 мкм.
20. Балансная пружина по п. 19, отличающаяся тем, что толщина слоя первого материала составляет от 300 нм до 1,5 мкм.
21. Балансная пружина по п. 19 или 20, отличающаяся тем, что толщина слоя первого материала составляет от 400 до 800 нм.
22. Балансная пружина по любому из пп. 19–21, отличающаяся тем, что первым материалом является ниобий.
23. Балансная пружина по любому из пп. 19–22, отличающаяся тем, что концентрация титана составляет от 40 до 65 вес.%, предпочтительно от 40 до 49 вес.%, более предпочтительно от 46 до 48 вес.%.
24. Балансная пружина по любому из пп. 19–23, отличающаяся тем, что сердечник из Nb-Ti имеет двухфазную микроструктуру, включающую в себя ниобий в β-фазе и титан в α-фазе.
25. Балансная пружина по любому из пп. 19–24, отличающаяся тем, что она имеет предел упругости, превышающий или равный 500 МПа, предпочтительно превышающий или равный 600 МПа, и модуль упругости, меньший или равный 120 ГПа, предпочтительно меньший или равный 100 ГПа.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19220163.0A EP3845971B1 (fr) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Procede de fabrication de ressort spiral pour mouvement d'horlogerie |
| EP19220163.0 | 2019-12-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2756785C1 true RU2756785C1 (ru) | 2021-10-05 |
Family
ID=69104248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020142723A RU2756785C1 (ru) | 2019-12-31 | 2020-12-23 | Балансная пружина для часового механизма и способ ее изготовления |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12105475B2 (ru) |
| EP (2) | EP3845971B1 (ru) |
| JP (1) | JP7051979B2 (ru) |
| KR (2) | KR102431406B1 (ru) |
| CN (1) | CN113126466B (ru) |
| RU (1) | RU2756785C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4123393A1 (fr) | 2021-07-23 | 2023-01-25 | Nivarox-FAR S.A. | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1083243A2 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-14 | Terumo Corporation | Beta titanium wire, method for its production and medical devices using beta titanium wire |
| WO2015189278A2 (fr) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | Cartier Création Studio Sa | Oscillateur pour un ensemble de balancier-spiral d'une pièce d'horlogerie |
| WO2018172164A1 (fr) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Universite De Lorraine | ALLIAGE DE TITANE ß METASTABLE, RESSORT D'HORLOGERIE A BASE D'UN TEL ALLIAGE ET SON PROCEDE DE FABRICATION |
| EP3502288A1 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | Nivarox-FAR S.A. | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie |
| RU2697060C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2019-08-09 | Ниварокс-Фар С.А. | Волосок для часового механизма и способ его изготовления |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH587766A4 (ru) * | 1966-04-22 | 1970-02-13 | ||
| JPS604879A (ja) | 1983-06-23 | 1985-01-11 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 腕時計用飾り板の製造方法 |
| ES2171872T3 (es) * | 1997-06-20 | 2002-09-16 | Rolex Montres | Espiral autocompensadora para oscilador mecanico de balancin-espiral para dispositivo de movimiento de relojeria y procedimiento de fabricacion de la espiral. |
| EP1039352B1 (fr) * | 1999-03-26 | 2003-10-08 | Rolex Sa | Spiral autocompensateur pour balancier-spiral de mouvement d'horlogerie et procédé de traitement de ce spiral |
| CN1418295A (zh) * | 2000-07-11 | 2003-05-14 | 精工爱普生株式会社 | 弹簧、驱动机构以及应用这种弹簧的装置和时计 |
| DE10237446B4 (de) * | 2002-08-16 | 2004-07-29 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Verwendung eines Chrom-Stahls und dessen Herstellung |
| US20120214016A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | General Electric Company | Constrained metal flanges and methods for making the same |
| EP2717103B1 (fr) * | 2012-10-04 | 2017-01-11 | The Swatch Group Research and Development Ltd. | Spiral lumineux |
| WO2014075859A1 (fr) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | Nivarox-Far S.A. | Résonateur moins sensible aux variations climatiques |
| JP6444059B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-12-26 | セイコーインスツル株式会社 | てんぷ、調速機、ムーブメントおよび時計 |
| EP3176281B1 (fr) * | 2015-12-02 | 2019-03-27 | Nivarox-FAR S.A. | Procede d'amelioration d'un alliage fer-nickel-chrome-manganese pour des applications horlogeres |
| CH711882B1 (fr) * | 2015-12-02 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Procédé de durcissement d'un alliage fer-nickel-chrome-manganèse pour des applications horlogères. |
| WO2018096387A1 (en) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | Arcelormittal | Hot-rolled and coated steel sheet for hot-stamping, hot-stamped coated steel part and methods for manufacturing the same |
| EP3422116B1 (fr) * | 2017-06-26 | 2020-11-04 | Nivarox-FAR S.A. | Ressort spiral d'horlogerie |
| EP3502785B1 (fr) * | 2017-12-21 | 2020-08-12 | Nivarox-FAR S.A. | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procédé de fabrication |
| CH714493A2 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Nivarox Sa | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie. |
| JP7223613B2 (ja) * | 2018-06-12 | 2023-02-16 | セイコーインスツル株式会社 | 時計部品、ムーブメント、時計、および時計部品の製造方法 |
-
2019
- 2019-12-31 EP EP19220163.0A patent/EP3845971B1/fr active Active
- 2019-12-31 EP EP21218349.5A patent/EP4009114B1/fr active Active
-
2020
- 2020-10-29 US US17/084,210 patent/US12105475B2/en active Active
- 2020-11-02 JP JP2020183437A patent/JP7051979B2/ja active Active
- 2020-11-06 KR KR1020200147991A patent/KR102431406B1/ko active IP Right Grant
- 2020-12-23 RU RU2020142723A patent/RU2756785C1/ru active
- 2020-12-31 CN CN202011629549.9A patent/CN113126466B/zh active Active
-
2022
- 2022-06-14 KR KR1020220072366A patent/KR102502785B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1083243A2 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-14 | Terumo Corporation | Beta titanium wire, method for its production and medical devices using beta titanium wire |
| WO2015189278A2 (fr) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | Cartier Création Studio Sa | Oscillateur pour un ensemble de balancier-spiral d'une pièce d'horlogerie |
| WO2018172164A1 (fr) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Universite De Lorraine | ALLIAGE DE TITANE ß METASTABLE, RESSORT D'HORLOGERIE A BASE D'UN TEL ALLIAGE ET SON PROCEDE DE FABRICATION |
| EP3502288A1 (fr) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | Nivarox-FAR S.A. | Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie |
| RU2697060C1 (ru) * | 2017-12-21 | 2019-08-09 | Ниварокс-Фар С.А. | Волосок для часового механизма и способ его изготовления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4009114A1 (fr) | 2022-06-08 |
| US12105475B2 (en) | 2024-10-01 |
| EP4009114B1 (fr) | 2024-10-16 |
| KR102431406B1 (ko) | 2022-08-10 |
| JP7051979B2 (ja) | 2022-04-11 |
| KR20210086949A (ko) | 2021-07-09 |
| JP2021110726A (ja) | 2021-08-02 |
| EP3845971B1 (fr) | 2024-04-17 |
| EP3845971A1 (fr) | 2021-07-07 |
| CN113126466B (zh) | 2023-01-24 |
| KR20220088652A (ko) | 2022-06-28 |
| US20210200153A1 (en) | 2021-07-01 |
| KR102502785B1 (ko) | 2023-02-23 |
| CN113126466A (zh) | 2021-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2763453C2 (ru) | Спиральная пружина для часов | |
| CN110007582B (zh) | 制造钟表机芯的游丝的方法 | |
| CN109960132B (zh) | 钟表机芯的游丝及其制造方法 | |
| CN111349814B (zh) | 钛基螺旋钟表弹簧 | |
| RU2756785C1 (ru) | Балансная пружина для часового механизма и способ ее изготовления | |
| US11550263B2 (en) | Method for manufacturing a balance spring for a horological movement | |
| CN115079542A (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧 | |
| CN115079543A (zh) | 用于钟表机芯的螺旋弹簧 | |
| RU2801078C1 (ru) | Пружина баланса для механизма, относящегося к измерению времени | |
| RU2797159C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма и способ ее изготовления | |
| RU2793588C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма | |
| CN111913379B (zh) | 制造钟表机芯的游丝的方法 | |
| JP7475447B2 (ja) | 時計ムーブメント用ゼンマイおよびその製造方法 | |
| RU2801168C1 (ru) | Спиральная пружина для часового механизма | |
| JP7438252B2 (ja) | 計時器用ムーブメントのためのバランスばね | |
| CH717018A2 (fr) | Ressort spiral pour mouvement d'horlogerie et son procédé de fabrication. |