[发明专利]钟表机芯的游丝及其制造方法

说明书

本发明涉及由铌和钛合金制成的摆轮游丝及其制造方法，其包括：‑由铌和钛合金制坯的步骤，所述合金含有：‑铌：补足至100重量％，‑钛：40至60重量％，‑选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Al的痕量元素，各自为0至1600重量ppm并且合计小于0.3重量％，‑β‑淬火具有给定直径的所述坯的步骤，以使所述合金的钛基本为与β相铌的固溶体的形式，α相钛含量小于或等于5体积％，‑与至少一个热处理步骤交替的所述合金的至少一个变形步骤以使所得铌和钛合金具有高于或等于600MPa的弹性极限和低于或等于100GPa的弹性模量，在最后一个热处理步骤之前进行以形成游丝的卷绕步骤，‑在变形步骤之前，在所述合金坯上沉积延性材料如铜的表面层的步骤，所述延性材料表面层保留在游丝上，相应地调整所述铌和钛合金的热弹性系数。

发明领域

本发明涉及要装配到钟表机芯的摆轮(balance)上的游丝(balance spring)和制造这样的游丝的方法。

发明背景

用于钟表的游丝的制造受到乍一看通常似乎不相容的限制：

-需要获得高弹性极限，

-易于制造，特别是拉丝和轧制(rolling)，

-优异的抗疲劳性，

-长时间下的能稳定性，

-小横截面。

游丝的制造集中关注于温度补偿，以确保合格的计时性能。这要求获得接近0的热弹性系数。也力求制造对磁场的敏感度有限的游丝。

对这些点的至少一个，特别是对磁场的有限敏感度、温度补偿和易制造性，特别是易拉拔、拉丝和轧制的任何改进因此代表显著进步。

发明概述

本发明旨在提供将装配到钟表机芯的摆轮上的游丝，所述游丝由具有所需的机械性质、热弹性系数和顺磁性的材料制成，并且具有完美的规则的最终横截面。本发明还提供了提供制造这样的游丝的方法。

本发明提出基于特定材料的选择确定要装配到钟表机芯的摆轮上的新型钟表游丝，并开发相应的制造方法。

为此，本发明涉及要装配到钟表机芯的摆轮上的游丝，所述游丝由铌和钛的合金制成，所述合金含有：

-铌：补足至100重量％，

-钛：40至60重量％，

-选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Al的痕量元素，各所述元素以0至1600重量ppm的量存在，由所有所述元素构成的总量在0至0.3重量％之间，所述合金具有高于或等于600MPa的弹性极限和低于100GPa的弹性模量，所述合金被选自铜、镍、铜镍合金、铜锰合金、金、银、镍磷Ni-P和镍硼NiB的延性材料的表面层涂覆。

本发明还涉及一种制造这样的游丝的方法，其包括：

-由铌和钛合金制坯的步骤，所述合金含有：

-铌：补足至100重量％，

-钛：40至60重量％，

-选自O、H、C、Fe、Ta、N、Ni、Si、Cu、Al的痕量元素，各所述元素以0至1600重量ppm的量存在，由所有所述元素构成的总量在0至0.3重量％之间，

-β-淬火具有给定直径的所述坯的步骤，以使所述合金的钛基本为与β相(中心立方结构)铌的固溶体的形式，α相钛(六方密堆积结构)的含量小于或等于5体积％，