用于鐘表的主發(fā)條的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括金屬帶（3）的主發(fā)條（1）。根據本發(fā)明，金屬是奧氏體鋼（5），以便限制對磁場的敏感性；與所述帶的其余部分相比，所述帶（3）的至少外表面被硬化到預定深度（7），以便在主應力區(qū)硬化所述帶（3）并同時保持低彈性模量。本發(fā)明涉及鐘表發(fā)條盒領域。
【專利說明】用于鐘表的主發(fā)條
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鐘表的主發(fā)條，并尤其涉及ー種意欲集成在發(fā)條盒中的主發(fā)條。
【背景技術】
[0002]使用NivafleX45/5形成用于發(fā)條盒的主發(fā)條是已知的。這種材料提供了高弾性極限(典型地為3100MPa)和高彈性模量(典型地為220GPa)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是，通過提出一種既限制了對磁場的敏感性又提供了低弾性模量并同時在主應カ區(qū)具有提高的彈性極限的可供選擇的單件式主發(fā)條，來克服全部或部分上述缺陷。
[0004]因此，本發(fā)明涉及ー種包括金屬帶的主發(fā)條，其中，金屬是奧氏體鋼，以便限制對磁場的敏感性；與所述帶的其余部分相比，所述帶的至少外表面被硬化到預定深度，以便在主應カ區(qū)硬化所述帶并同時保持奧氏體鋼的低彈性模量。
[0005]因此，將表面區(qū)域或整個帶進行硬化，即，帶的芯部可幾乎不改變或可不改變。帶的這種選擇性硬化意味著，除了良好的抗腐蝕性和抗疲勞性之外，主發(fā)條還可將以下優(yōu)點結合起來:例如對磁場不敏感、低彈性模量和在主應カ區(qū)具有高彈性極限。
[0006]根據本發(fā)明的其它有利特征:
[0007]-所述預定深度在所述帶的總厚度e的5%和40%之間；
[0008]-硬化的外表面包括至少ー種非金屬一一例如氮和/或碳——的擴散原子；
[0009]-硬化的外表面具有大于1100HV的硬度；
[0010]-硬化的外表面具有大于3500MPa的彈性極限。
[0011]此外，本發(fā)明涉及一種用于鐘表的發(fā)條盒，其中，該發(fā)條盒包括根據前述變型方案中的任一個的主發(fā)條。
[0012]最后，本發(fā)明涉及一種制造主發(fā)條的方法，該方法包括以下步驟:
[0013]a)形成奧氏體鋼基的(austenitic steel based)帶，以限制對磁場的敏感性；
[0014]b)使原子擴散到帶的外表面的預定深度處，以便在主應カ區(qū)硬化所述帶并同時保持低彈性模量。
[0015]因此，通過使鋼中的原子擴散，可獲得表面層，其中，整個帶被硬化，而不必在帶的表面沉積第二材料。實際上，硬化發(fā)生在帶的材料內，根據本發(fā)明，這有利地防止了任何后續(xù)剝離。
[0016]根據本發(fā)明的其它有利特征:
[0017]-所述預定深度在帶的總厚度e的5%和40%之間；
[0018]-所述原子包括至少ー種非金屬，例如氮和/或碳；
[0019]-步驟b)包含熱化學擴散處理；[0020]-步驟b)包含離子注入和擴散處理工藝；
[0021]-在步驟a)中或在步驟b)之后，對所述帶進行卷繞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]從下面參照附圖經由非限制性示例給出的描述中，可以清楚地發(fā)現本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中:
[0023]-圖1是根據本發(fā)明的主發(fā)條的視圖。
[0024]-圖2是根據本發(fā)明的主發(fā)條的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明涉及一種例如用于鐘表發(fā)條盒的主發(fā)條。顯然，也可以設想需要主發(fā)條的其它應用，例如自動機器。
[0026]根據本發(fā)明的主發(fā)條I包括金屬帶3，該金屬帶3優(yōu)選圍繞自身卷繞。在設計和模擬過程中，發(fā)現這種類型的主發(fā)條承受應力，該應力主要施加在帶3的外表面上，S卩，在長度1、高度h和厚度e上。因此，應力從帶3的外表面向帶3的中心減小，在帶3的中心處應力為零。
[0027]因此，發(fā)現，雖然帶3具有高彈性極限是重要的，但是該數值不需要是均勻的并且其可限制到外表面的預定深度處。
[0028]此外，由于每天遇到的物體感應的磁性，限制主發(fā)條I的敏感性以避免影響包括該主發(fā)條的鐘表的工作是重要的。然而，具有高彈性極限的材料通常對磁場是非常敏感的。
[0029]令人驚訝地是，本發(fā)明毫不妥協地同時克服了這兩個問題，并提供了附加的優(yōu)點。因此，金屬5是奧氏體的并優(yōu)選是不銹的鋼，以便有利地限制對磁場的敏感性。而且，與帶的其余部分相比，將帶的至少外表面7硬化到預定深度，以便根據本發(fā)明有利地在所述外表面上提供高彈性極限并同時保持奧氏體鋼的低彈性模量。
[0030]實際上，根據本發(fā)明，對于大于1100HV且有利地在1200HV和2000HV之間的表面硬化，硬化的外表面7的彈性極限在3500MPa和4500MPa之間，而彈性模量保持基本等于或小于190GPa。上述數值獲得自316L奧氏體鉻鎳不銹鋼。當然，可以設想其它奧氏體鋼。
[0031]實驗證明，帶3的總厚度e的5%和40%之間的硬化深度7對于應用于主發(fā)條是足夠的。作為示例，如果一半厚度e/2是50 μ m，則硬化深度優(yōu)選達到整個外周帶3的截面的15μπι左右。顯然，根據本申請，可以提供在總厚度e的5%和80%之間的不同的硬化深度7。
[0032]優(yōu)選地，根據本發(fā)明，硬化的外表面7包括至少一種非金屬一例如氮和/或碳一的擴散原子。實際上，如下所述，通過在鋼5中的原子的間隙飽和，表面區(qū)域7被硬化，而不需要在帶3的表層上沉積第二材料。實際上，硬化發(fā)生在帶3的材料5內，根據本發(fā)明，這有利地避免了任何后續(xù)剝離。
[0033]因此，至少一個表面區(qū)域7被硬化，即，帶3的芯部可保持幾乎不改變或保持不改變，這對主發(fā)條的質量沒有任何顯著改變。帶3的這種選擇性硬化意味著，主發(fā)條I可將以下優(yōu)點結合起來:例如對磁場不敏感、低彈性模量和在主應力區(qū)具有高彈性極限并同時具有良好的抗腐蝕性和抗疲勞性。[0034]本發(fā)明還涉及一種制造如上所述的主發(fā)條的方法。本發(fā)明的方法有利地包括以下步驟:
[0035]a)形成奧氏體鋼基的帶3，以限制對磁場的敏感性；
[0036]b)使原子擴散到帶3的外表面的預定深度處，以便在主應力區(qū)硬化所述帶。
[0037]根據第一優(yōu)選實施例，在步驟a)中對帶3進行卷繞，以使原子直接擴散到主發(fā)條I的最終形狀內。
[0038]然而，根據第二優(yōu)選實施例，也可以在步驟b)之后對帶3進行卷繞，以便使原子擴散到主發(fā)條I的中間坯料內。
[0039]有利地，根據本發(fā)明，不管實施例如何，該方法都可應用于體積上。因此，步驟b)可包含熱化學處理，例如對多個主發(fā)條和/或多個主發(fā)條坯料進行滲碳(cementing)或氮化。顯然，步驟b)可包含在鋼5中的非金屬原子——例如氮和/或碳——的間隙擴散。最后，有利地，發(fā)現，該方法的壓應力提高了抗疲勞強度。
[0040]步驟b)還可包含離子注入和擴散處理工藝。該變型方案具有不限制擴散原子的類型并允許間隙擴散和置換擴散二者的優(yōu)點。
[0041]當然，本發(fā)明并不限于示出的示例，而是能夠進行對于本領域技術人員來說顯而易見的各種變型和改變。尤其是，可以設想對帶3進行整體或幾乎整體處理，即，對大于帶3的厚度e的80%進行處理，雖然這對于主發(fā)條的應用不是必須的。
【權利要求】
1.ー種包括金屬帶(3)的主發(fā)條(1)，其特征在于，金屬是奧氏體鋼(5)，以便限制對磁場的敏感性；與所述帶的其余部分相比，所述帶(3)的至少外表面被硬化到預定深度(7)，以便在主應カ區(qū)硬化所述帶(3 )并同時保持奧氏體鋼的低彈性模量。
2.根據權利要求1所述的主發(fā)條(1)，其特征在于，所述預定深度(7)在所述帶(3)的總厚度(e )的5%和40%之間。
3.根據權利要求1所述的主發(fā)條(1)，其特征在于，硬化的外表面(7)包括至少ー種非金屬的擴散原子。
4.根據權利要求3所述的主發(fā)條(I),其特征在干，所述至少ー種非金屬是氮和/或碳。
5.根據權利要求1所述的主發(fā)條(1)，其特征在于，硬化的外表面(7)具有大于1100HV的硬度。
6.根據權利要求1所述的主發(fā)條(1)，其特征在于，硬化的外表面(7)具有大于3500MPa的彈性極限。
7.一種用于鐘表的發(fā)條盒，其特征在于，該發(fā)條盒包括根據權利要求1至6中的任ー項所述的主發(fā)條(I)。
8.一種制造主發(fā)條(I)的方法，包括以下步驟: a)形成奧氏體鋼(5)基的帶(3)，以限制對磁場的敏感性； b)使原子擴散到所述帶(3)的外表面的預定深度(7)處，以便在主應カ區(qū)硬化所述帶(3)并同時保持低彈性模量。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述預定深度(7)在所述帶(3)的總厚度(e)的5%和40%之間。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述原子包括至少ー種非金屬。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少ー種非金屬是氮和/或碳。
12.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包含熱化學擴散處理。
13.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟b)包含離子注入和擴散處理工藝。
14.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟a)中或在步驟b)之后，對所述帶(3)進行卷繞。
【文檔編號】G04B1/14GK103529682SQ201310268211
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】C·沙邦, M·古瓦爾茨, C·范格魯尼根 申請人:尼瓦洛克斯-法爾股份有限公司