[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2801168C1 - Спиральная пружина для часового механизма - Google Patents

Спиральная пружина для часового механизма Download PDF

Info

Publication number
RU2801168C1
RU2801168C1 RU2022106674A RU2022106674A RU2801168C1 RU 2801168 C1 RU2801168 C1 RU 2801168C1 RU 2022106674 A RU2022106674 A RU 2022106674A RU 2022106674 A RU2022106674 A RU 2022106674A RU 2801168 C1 RU2801168 C1 RU 2801168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
content
alloy
heat treatment
coil spring
equal
Prior art date
Application number
RU2022106674A
Other languages
English (en)
Inventor
Кристиан ШАРБОН
Лионель МИШЛЕ
Марко ВЕРАРДО
Original Assignee
Ниварокс-Фар С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниварокс-Фар С.А. filed Critical Ниварокс-Фар С.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2801168C1 publication Critical patent/RU2801168C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к металлургии, а именно к спиральной пружине, предназначенной для установки на балансе часового механизма. Спиральная пружина, предназначенная для установки на балансе часового механизма, изготовлена из сплава, состоящего из: Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf; необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo; возможно следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al. При этом сплав характеризуется следующим содержанием в мас.%: содержание Nb составляет от более 45 до 85%, суммарное содержание Ti, Zr и Hf составляет 16 – 55%, причем суммарное содержание Zr и Hf составляет 10 – 25%, содержание W и Mo соответственно составляет 0 – 2,5%, содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 – 1600 ч./млн., при этом сумма указанных следовых элементов меньше или равна 0,3 мас.%. Способ изготовления спиральной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, включает в себя последовательно этап обеспечения наличия заготовки из по меньшей мере тройного сплава указанного состава, этап проведения закалки указанной заготовки в бета-фазовой области, так что титан из указанного сплава находится в форме твердого раствора с ниобием в бета-фазе, цирконий и/или гафний также находятся в форме твердого раствора, этап, на котором указанный сплав подвергают ряду последовательных деформирований с промежуточной термообработкой, этап навивки для формирования спиральной пружины и заключительный этап термообработки. Сплав имеет высокие значения предела упругости и модуля упругости, а также практически нулевой температурный коэффициент упругости в обычном температурном диапазоне использования наручных часов, что обеспечит поддержание хронометрических характеристик вне зависимости от колебания температур при использовании часов, содержащих спиральную пружин, изготовленную из заявленного сплава. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к спиральной пружине, предназначенной для установки на балансе часового механизма. Оно также относится к способу изготовления указанной спиральной пружины.
Уровень техники
Изготовление спиральных пружин для производства часов, должно решить некоторые задачи, которые часто на первый взгляд кажутся несовместимыми:
- необходимость обеспечения высокого предела упругости,
- простота изготовления, в частности, с помощью волочения и прокатки,
- исключительная усталостная прочность,
- стабильность технических характеристик во времени,
- малые сечения.
Сплав, выбранный для изготовления спиральной пружины, также должен иметь свойства, обеспечивающие поддержание хронометрических характеристик вне зависимости от колебания температур при использовании часов, содержащих такую спиральную пружину. В таком случае большое значение имеет температурный коэффициент упругости, также именуемый TEC сплава. Для изготовления хронометрического генератора колебаний с балансом из сплава CuBe или никелевого серебра должен быть обеспечен TEC +/- 10 млн-1/°C. Ниже приведена формула, связывающая TEC сплава и коэффициенты расширения спирали (α) и баланса (β):
где переменные M и T - соответственно ход в с/сут. и температура в °C, E - модуль Юнга спиральной пружины с (1/E. dE/dT), что является TEC сплава спиральной пружины, коэффициенты выражаются в °C-1.
Фактически, TC вычисляется, как указано ниже между 8°C и 38°C.
с величиной, которая должна составлять от -0,6 до +0,6 с/сут. °C.
Из существующего уровня техники известны спиральные пружины для производства часов, изготавливаемые из двойных сплавов Nb-Ti с процентным содержанием Ti 40 - 60 мас. % и, в частности, с процентным содержанием Ti 47 мас. %. Согласно расчетной диаграмме деформирование-термообработка, эта спиральная пружина имеет двухфазную микроструктуру, включающую ниобий в бета-фазе и титан в форме выделений в альфа-фазе. Холоднодеформированный сплав в бета-фазе имеет сильно положительный TEC и выделения в альфа-фазе, которые имеет сильно отрицательный TEC, позволяя двухфазному сплаву принимать значение TEC почти равное нулю, что особенно благоприятно для TC.
Однако при использовании двойных сплавов Nb-Ti для изготовления спиральных пружин имеются несколько недостатков.
Недостаток двойных сплавов Nb-Ti относится к выделению титана, которое имеет место в основном после этапа навивки во время этапа фиксации. Практически, время выделения очень длительное, и для сплава NbTi47 это время составляют 8-30 часов, в среднем приблизительно 20 часов, что значительно увеличивает время изготовления.
Помимо проблемы длительного времени изготовления слишком высокое процентное содержание титана может привести к формированию хрупких мартенситных фаз, что делает сложным или даже невозможным деформирование материала, который, таким образом, не пригоден для изготовления спиральной пружины. Таким образом, целесообразно не добавлять слишком много титана в сплав.
В настоящее время все еще существует необходимость в разработке химических композиций, удовлетворяющих ряду критериев, относящихся к отсутствию хрупких фаз и уменьшению времени изготовления спиральных пружин.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новую химическую композицию спиральной пружины, позволяющий устранить вышеперечисленные недостатки.
С этой целью изобретение относится к спиральной пружине часов, изготавливаемой по меньшей мере из тройного сплава на основе ниобия и титана. Согласно изобретению Ti частично заменяется цирконием Zr и/или гафнием Hf, которые также способны формировать выделения альфа-фазы. Частичная замена Ti и Zr и/или Hf позволяет ускорить выделение во время фиксации и, следовательно, уменьшить время изготовления.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к спиральной пружине, предназначенной для установки на балансе часового механизма, причем указанная спиральная пружина изготавливается из по меньшей мере тройного сплава, состоящего из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf,
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo,
- возможно следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, со следующим содержанием в мас. %:
- содержание Nb составляет 40 - 84%,
- суммарное содержание TI, Zr и Hf составляет 16 - 55%, предпочтительно с минимальным содержанием Ti равным 15%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 - 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 - 1600 ч./млн, с суммой указанных следовых элементов меньше или равной 0,3мас. %.
Изобретение также относится к способу изготовления указанной спиральной пружины для часов, включающему в себя последовательно:
- этап обеспечения наличия или изготовления заготовки, изготавливаемой по меньшей мере из тройного сплава, состоящего из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf,
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo,
- возможно следов других элементов, выбранных из O, H, Ta, C, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, со следующим содержанием, в мас. %:
- содержание Nb составляет 40 - 84%,
- суммарное содержание TI, Zr и Hf составляет 16 - 55%, предпочтительно с минимальным содержанием Ti равным 15%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 - 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, Ta, C, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0-1600 ч./млн. с суммой указанных следовых элементов меньше или равной 0,3 мас %;
- этап бета-закалки указанной заготовки, так что титан из указанного сплава, по существу, находится в форме твердого раствора с ниобием в бета-фазе, цирконий и/или гафний также, по существу, находятся в форме твердого раствора;
- этап, на котором указанный сплав подвергают ряду последовательных операций деформирования с промежуточной термообработкой;
- этап навивки для формирования спиральной пружины;
- заключительный этап термообработки, также называемый фиксацией.
Преимущественно, для завершения выделения титана и циркония и/или гафния, этап заключительной термообработки выполняют в течение 4 - 8 часов с выдержкой при температуре 400-600°C.
Помимо уменьшения времени фиксации частичная замена титана цирконием позволяет уменьшить вторичную погрешность, как описано ниже.
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к спиральной пружине для часов, изготавливаемой по меньшей мере из тройного сплава, содержащего ниобий и титан и один или несколько дополнительных элементов.
Согласно изобретению, указанный сплав состоит из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf,
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo,
- возможных следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, со следующим содержанием, в мас. %:
- содержание Nb составляет 40 - 84%,
- суммарное содержание TI, Zr и Hf составляет 16 - 55%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 - 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, Ta, C, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 - 1600 ч./млн. с суммой указанных следовых элементов меньше или равной 0,3 мас%.
Предпочтительно, содержание Nb больше 45 мас. % или даже больше или равно 50 мас. % с целью получения достаточного процентного содержания бета-фазы, имеющей сильно положительный TEC, предназначенный для компенсации отрицательным TEC альфа-фазы Ti, Zr, Hf.
Предпочтительно, содержание Ti поддерживают таким образом, чтобы его минимальное содержание составляло 15 мас. %, поскольку Ti более экономичный, чем Zr и Hf. Кроме того, его преимущество в том, что он имеет более низкую температуру плавления, чем Zr и Hf, что облегчает литье.
Процентное содержание кислорода меньше или равно 0,10 мас. % от общего количества или даже меньше или равно 0,085 мас. % от общего количества.
Процентное содержание водорода меньше или равно 0,10 мас. % от общего количества, в частности, меньше или равно 0,0035 мас. % от общего количества, или даже меньше или равно 0,0005 мс.% от общего количества.
Процентное содержание углерода меньше или равно 0,04 мас. % от общего количества, в частности, меньше или равно 0,020 мас. % от общего количества, или даже меньше или равно 0,0175 мас. % от общего количества.
Процентное содержание тантала меньше или равно 0,10 мас. % от общего количества.
Процентное содержание железа меньше или равно 0,03 мас. % от общего количества, в частности, меньше или равно 0,025 мас. % от общего количества, или даже меньше или равно 0,020 мас. % от общего количества.
Процентное содержание азота меньше или равно 0,02 мас. % от общего количества, в частности, меньше или равно 0,015 мас. % от общего количества, или даже меньше или равно 0,0075 мас. % от общего количества.
Процентное содержание никеля меньше или равно 0,01 мас. % от общего количества.
Процентное содержание кремния меньше или равно 0,01 мас. % от общего количества.
Процентное содержание меди меньше или равно 0,01 мас. % от общего количества, в частности, меньше или равно 0,005 мас. % от общего количества.
Процентное содержание алюминия меньше или равно 0,01 мас. % от общего количества.
Согласно изобретению, Ti частично заменяют Zr и/или Hf, формирующими, как и Ti альфа-выделения для ускорения выделения во время фиксации и, таким образом, уменьшения времени изготовления. Преимущественно, суммарное содержание Zr и Hf составляет 1 - 40 мас. %. Предпочтительно, суммарное содержание Zr и Hf составляет 5 - 25мас. %, более предпочтительно 10 - 25 мас. % и еще более предпочтительно 15 - 25 мас. %.
Преимущественно, по меньшей мере часть Ti заменяют цирконием Zr, что также позволяет уменьшить вторичную погрешность, которая является оценкой кривизны хода, которое, в общем, приблизительно определяется с помощью прямой линии, проходящей через две точки (8°C и 38°C). Для того чтобы показать влияние соответственно Ti и Zr на вторичную погрешность, были проведены испытания двойных сплавов NB-Ti с массовым содержанием Ti, равным 47% (NbTi47), и Nb-Zr с массовым содержанием Zr, равным 0 - 70%. Вторичную погрешность измеряли при 23°C. Имеется различие в ходе при 23°C по отношению к прямой линии, связывающей ход при 8°C с ходом при 38°C. Например, ход при 8°C, 23°C и 38°C может измеряться с помощью прибора типа хроноскопа производства компании Witschi.
Ниже в таблице 1 приведены данные для чистого Nb, сплава NbTi47 и сплава Nb-Zr как функции процентного содержания по массе Zr. Чистый Nb имеет вторичную погрешность при 23°C, равную -6,6 с/сут. Выделение Ti в сплаве NbTi47 компенсирует отрицательное влияние Nb, однако, с чрезмерным увеличением положительной величины, достигающей 4,5 с/сут. С другой стороны, сплавы Nb-Zr имеют отрицательную вторичную погрешность для содержания Zr больше или равного 45 мас. %. Отсюда следует, что частичная замена Ti на Zr в тройном сплаве позволяет компенсировать чрезмерное положительное влияние Ti на вторичную погрешность. Добавление нескольких процентов по массе Zr уже позволяет уменьшить вторичную погрешность до величины более близкой к нулю, чем для двойного сплава NbTi47. Таким образом, преимущественно, содержание Zr составляет по меньшей мере 5 мас. %.
Таблица 1
Сплав мас. % Вторичная погрешность при 23°C
Чистый ниобий 0% -6,6 с/сут.
NbTi47 47% 4,5 с/сут.
Nb30Zr70 70% -0,2 с/сут.
Nb45Zr55 55% 0,0 с/сут.
Nb50Zr50 50% 0,2 с/сут.
Nb55Zr45 45% 0,0 с/сут.
Nb60Zr40 40% -3,0 с/сут.
Nb65Zr35 35% -4,1 с/сут.
Nb70Zr30 30% -4,8 с/сут.
Nb80Zr20 20% -5,0 с/сут.
Nb85Zr15 15% -5,8 с/сут.
Nb90Zr10 10% -6,0 с/сут.
Nb100 0% -6,6 с/сут.
Сплав также может включать в себя W и Mo с содержанием по массе для каждого из указанных элементов 0 - 2,5% для увеличения модуля Юнга сплава, что позволяет для заданного крутящего момента пружины уменьшить толщину спирали и, следовательно, уменьшить вес спирали.
Как преимущество, спиральная пружина по изобретению имеет многофазную микроструктуру, включающую в себя ниобий в центрированной кубической бета-фазе и отдельную альфа-фазу титана циркония и/или гафния.
Для получения такой микроструктуры необходимо завершить выделения в альфа-фазе посредством термообработки во время фиксации пружины в способе изготовления, последовательно осуществляя следующие этапы:
- этап обеспечения наличия или изготовления заготовки. Например, заготовка может быть изготовлена посредством плавления элементов в электродуговой печи или печи с электронной пушкой для формирования слитка, который в дальнейшем подвергается горячей ковке и затем холодному деформированию, и термообработке между этапами деформирования. Заготовка изготавливается по меньшей мере из тройного сплава, состоящего из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf;
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo;
- возможно следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, со следующим содержанием, в мас. %:
- содержание Nb составляет 40 - 84%,
- суммарное содержание TI, Zr и Hf составляет 16 - 55%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 - 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, Ta, C, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 - 1600 ч./млн. с суммой указанных следовых элементов меньше или равной 0,3 мас%;
- этап бета-закалки указанной заготовки, так что титан из указанного сплава, по существу, находится в форме твердого раствора с ниобием в бета-фазе, цирконий и/или гафний также, по существу, находятся в форме твердого раствора,
- этап, на котором указанный сплав подвергают ряду последовательных операций деформирования с промежуточной термообработкой. Деформирование означает деформирование посредством волочения и/или прокатки. При необходимости волочение может потребовать использования одной или нескольких фильер во время выполнения одной и той же последовательности или во время выполнения разных последовательностей. Волочение выполняют до тех пор, пока не будет получена проволока круглого сечения. Прокатка может выполняться в одной и той же последовательности деформирования, как и волочение, или в другой последовательности. Преимущественно, последняя последовательность при обработке сплава является прокаткой, предпочтительно с получением прямоугольного профиля, который соответствует входному сечению оси для навивки;
- этап навивки для формирования спиральной пружины;
- заключительный этап термообработки.
В этих связанных последовательностях деформирование-термообработка каждое деформирование выполняется с заданной величиной деформирования, составляющей от 1 до 5, причем это количество деформирований соответствует классической формуле 2ln(d0/d), где d0 - диаметр во время последней бета-закалки, и d - диаметр холоднодеформированной проволоки. Общее накопление деформирований в целом в этом ряду последовательностей равно полному количеству деформирований от 1 до 14. Каждая взаимосвязанная последовательность деформирование-термообработка каждый раз включает в себя термообработку с выделением альфа-фазы Ti, Zr и/или Hf.
Бета-закалка перед выполнением последовательностей деформирование-термообработка представляет собой термообработку на твердый раствор продолжительностью от 5 минут до 2 часов при температуре 700-1000°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой атмосфере.
Более конкретно, эта бета-закалка представляет собой термообработку на твердый раствор продолжительностью 1 час при температуре 800°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой атмосфере.
Возвращаясь к взаимосвязанным последовательностям деформирование-термообработка, термообработка представляет собой термообработку с образованием выделений продолжительностью 1 - 200 часов при температуре 300 - 700°C. Более конкретно, продолжительность составляет 3 - 30 часов при температуре 400 - 600°C.
Более конкретно, способ включает в себя от одной до пяти взаимосвязанных последовательностей деформирование-термообработка.
Более конкретно, первая взаимосвязанная последовательность деформирование-термообработка включает в себя первое деформирование по меньшей мере с 30% обжатием по сечению.
Более конкретно, каждая взаимосвязанная последовательность деформирование-термообработка, помимо первой, включает в себя одно деформирование между двумя термообработками, по меньшей мере, с 25% обжатием по сечению.
Более конкретно, после такого изготовления указанной заготовки сплава и перед выполнением последовательностей деформирование-термообработка на дополнительном этапе к заготовке добавляют поверхностный слой пластичного материала из меди, никеля, купроникеля, купромарганца, золота, серебра, никель-фосфора Ni-P или никель-бора Ni-B и т.п. для способствования приданию формы проволоке во время деформирования. После выполнения последовательностей деформирование-термообработка или после этапа навивки с проволоки удаляют слой пластичного материала, в частности, посредством химического воздействия.
Как вариант, поверхностный слой пластичного материала наносят для формирования спиральной пружины, шаг которой не является величиной, кратной толщине полотна. В другом варианте поверхностный слой пластичного материала наносят для формирования пружины, имеющий переменный шаг.
В конкретном применении, относящемся к часам, пластичный материал или медь добавляют в заданный момент для способствования приданию формы проволоке, так чтобы его толщина на проволоке составляла 10 - 500 микрон при окончательном диаметре 0,3 - 1 миллиметр. С проволоки удаляют слой пластичного материала или меди, в частности, посредством химического воздействия, после чего она подвергается прокатке до плоского состояния перед изготовлением окончательной пружины посредством навивки.
Подача пластичного материала или меди может выполняться гальваническим путем или даже механическим путем, и в этом случае оболочка или трубка из пластичного материала или меди, которая регулируется на прутке большого диаметра из сплава, утончается во время этапов деформирования составного прутка.
Удаление слоя, в частности, возможно посредством химического воздействия с помощью раствора на основе цианидов или кислот, например, на основе азотной кислоты.
Заключительная термообработка выполняется в течение 1 - 200 часов при температуре 300-700°C. Более конкретно, продолжительность составляет 3 - 30 часов при температуре 400 - 600°C. Преимущественно, продолжительность составляет 4 - 8 часов с выдержкой при температуре 400 - 600°C. Во время указанной заключительной термообработки завершается выделение титана, а также гафния и/или циркония в альфа-фазе.
Благодаря приемлемому сочетанию последовательностей деформирования и термообработки существует возможность получения очень тонкой микроструктуры, которая, в частности, является нанометрической, включая бета-ниобий и альфа-фазу титана и гафния и/или циркония. Этот сплав сочетает в себе очень высокий предел упругости, выше по меньшей мере 500 МПа, и модуль упругости выше или равный 100 гПа и предпочтительно выше или равный 110 гПа. Это сочетание свойств является оптимальным для спиральной пружины. Кроме того, этот по меньшей мере тройной сплав ниобия-титана-гафния и циркония по изобретению может быть легко покрыт пластичным материалом или медью, что в значительной степени способствует его деформированию посредством волочения.
Этот сплав также демонстрирует эффект, подобный тому, что демонстрируют сплавы группы Elinvar при практически нулевом температурном коэффициенте упругости в обычном температурном диапазоне использования наручных часов, и подходит для использования при изготовлении самокомпенсирующихся спиральных пружин.

Claims (32)

1. Спиральная пружина, предназначенная для установки на балансе часового механизма, отличающаяся тем, что спиральная пружина изготовлена из сплава, состоящего из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf;
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo;
- возможно следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al; со следующим содержанием в мас.%:
- содержание Nb составляет от более 45 до 85%,
- суммарное содержание Ti, Zr и Hf составляет 16 – 55%, причем суммарное содержание Zr и Hf составляет 10 – 25%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 – 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 – 1600 ч./млн., при этом сумма указанных следовых элементов меньше или равна 0,3мас.%.
2. Спиральная пружина по п. 1, отличающаяся тем, что содержание составляет Ti больше или равно 15 мас.%.
3. Спиральная пружина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что суммарное содержание Zr и Hf составляет 15 – 25 мас.%.
4. Спиральная пружина по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что содержание Zr составляет по меньшей мере 5 мас.%.
5. Спиральная пружина по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что она содержит и Zr, и Hf.
6. Спиральная пружина по любому из пп. 1-5, имеющая микроструктуру, включающую в себя Nb в бета-фазе и Ti, а также Zr и/или Hf в альфа-фазе.
7. Спиральная пружина по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что она имеет предел упругости выше или равный 500 МПа и модуль упругости выше или равный 100 ГПа и предпочтительно выше или равный 110 ГПа.
8. Способ изготовления спиральной пружины, предназначенной для установки на балансе часового механизма, отличающийся тем, что он включает в себя последовательно:
- этап обеспечения наличия заготовки из по меньшей мере тройного сплава, состоящего из:
- Nb, Ti и по меньшей мере одного элемента, выбранного из Zr и Hf;
- необязательно по меньшей мере одного элемента, выбранного из W и Mo;
- возможно следов других элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al; со следующим содержанием в мас.%:
- содержание Nb составляет от более 45 до 85%,
- суммарное содержание Ti, Zr и Hf составляет 16 – 55%, причем суммарное содержание Zr и Hf составляет 10 – 25%,
- содержание W и Mo соответственно составляет 0 – 2,5%,
- содержание каждого из указанных элементов, выбранных из O, H, C, Ta, Fe, N, Ni, Si, Cu, Al, составляет 0 – 1600 ч./млн., при этом сумма указанных следовых элементов меньше или равна 0,3 мас.%;
- этап проведения закалки указанной заготовки в бета-фазовой области, так что титан из указанного сплава находится в форме твердого раствора с ниобием в бета-фазе, цирконий и/или гафний также находятся в форме твердого раствора;
- этап, на котором указанный сплав подвергают ряду последовательных деформирований с промежуточной термообработкой;
- этап навивки для формирования спиральной пружины;
- заключительный этап термообработки.
9. Способ изготовления спиральной пружины по п. 8, отличающийся тем, что закалка в бета-фазовой области представляет собой термообработку на твердый раствор продолжительностью от 5 минут до 2 часов при температуре 700 - 1000°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой атмосфере.
10. Способ изготовления спиральной пружины по п. 8 или 9, отличающийся тем, что закалка в бета-фазовой области представляет собой термообработку на твердый раствор продолжительностью 1 час при температуре 800°C в вакууме с последующим охлаждением в газовой атмосфере.
11. Способ изготовления спиральной пружины по любому из пп. 8-10, отличающийся тем, что заключительная термообработка, а также промежуточная термообработка для каждой последовательности представляет собой термообработку с выделением Ti и Zr и/или Hf в альфа-фазе продолжительностью 1 – 200 часов с поддержанием температуры 300 - 700°C.
12. Способ изготовления спиральной пружины по любому из пп. 8-11, отличающийся тем, что заключительную термообработку выполняют в течение 4 – 8 часов с поддержанием температуры 400 - 600°C.
13. Способ изготовления спиральной пружины по любому из пп. 8-12, отличающийся тем, что после этапа обеспечения наличия заготовки сплава и перед этапом выполнения ряда последовательных деформирований с промежуточной термообработкой к заготовке добавляют поверхностный слой пластичного материала из меди, никеля, купроникеля (Cu-Ni), купромарганца (Cu-Mn), золота, серебра, никель-фосфора Ni-P или никель-бора Ni-B для придания формы проволоке, и перед этапом навивки или после него с указанной проволоки удаляют слой указанного пластичного материала посредством химического воздействия.
RU2022106674A 2021-03-16 2022-03-15 Спиральная пружина для часового механизма RU2801168C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21162933.2 2021-03-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801168C1 true RU2801168C1 (ru) 2023-08-02

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881026A (en) * 1997-06-20 1999-03-09 Montres Rolex S.A. Self-compensating balance spring for a mechanical oscillator of a balance-spring/balance assembly of a watch movement and process for manufacturing this balance-spring
RU2696327C1 (ru) * 2017-12-21 2019-08-01 Ниварокс-Фар С.А. Спиральная пружина для механизма часов, в частности наручных, и способ ее изготовления
RU2018122930A (ru) * 2017-06-26 2019-12-26 Ниварокс-Фар С.А. Спиральная пружина для часов
US20200308685A1 (en) * 2017-03-24 2020-10-01 Universite De Lorraine METASTABLE ß TITANIUM ALLOY, TIMEPIECE SPRING MADE FROM SUCH AN ALLOY AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
US20200356057A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Nivarox-Far S.A. Method for manufacturing a balance spring for a horological movement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881026A (en) * 1997-06-20 1999-03-09 Montres Rolex S.A. Self-compensating balance spring for a mechanical oscillator of a balance-spring/balance assembly of a watch movement and process for manufacturing this balance-spring
US20200308685A1 (en) * 2017-03-24 2020-10-01 Universite De Lorraine METASTABLE ß TITANIUM ALLOY, TIMEPIECE SPRING MADE FROM SUCH AN ALLOY AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
RU2018122930A (ru) * 2017-06-26 2019-12-26 Ниварокс-Фар С.А. Спиральная пружина для часов
RU2696327C1 (ru) * 2017-12-21 2019-08-01 Ниварокс-Фар С.А. Спиральная пружина для механизма часов, в частности наручных, и способ ее изготовления
US20200356057A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Nivarox-Far S.A. Method for manufacturing a balance spring for a horological movement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6560792B2 (ja) 計時器用の渦巻き状のばね
CN109946945B (zh) 用于钟表机芯的螺旋弹簧及其制造方法
CN109960132B (zh) 钟表机芯的游丝及其制造方法
CN110007582B (zh) 制造钟表机芯的游丝的方法
RU2727354C1 (ru) Спиральная часовая пружина на титановой основе
US11550263B2 (en) Method for manufacturing a balance spring for a horological movement
JP2023171660A (ja) 計時器用ムーブメントのためのバランスばね
RU2801168C1 (ru) Спиральная пружина для часового механизма
US11913094B2 (en) Spiral spring for a horological movement
RU2793588C1 (ru) Спиральная пружина для часового механизма
CN112538587B (zh) 用于钟表机芯的摆轮游丝
JP7051979B2 (ja) 計時器用ムーブメントのためのバランスばね及びその製造方法
US11334028B2 (en) Method for manufacturing a balance spring for a horological movement