Brevet FR2053217A1 — publié le 19710416

i 2053217 Cette invention concerne les matériaux protecteurs et les articles à couches métalliques protectrices présentant d'excellentes caractéristiques de résistance à la corrosion et à l'usure, et concerne des méthodes améliorées et un appareil pour fabriquer 5 ces articles. La surface d'un article nécessite fréquemment une protection à la fois contre l'usure mécanique et la corrosion. Ces surfaces comprennent par exemple les intérieurs des cylindres de piston dans les moteurs à combustion interne; et les surfaces de dispo-10 sitifs tels que pompes ou valves qui sont introduits dans le corps humain. Dans ce dernier cas, le dispositif doit être fiable et fonctionner sans présenter d'usure mécanique importante pendant plusieurs années et ne pas subir de corrosion ou souiller le système dans lequel il est placé. 15 Une autre de ces surfaces est le tranchant d'une lame de rasoir qui est affûtée avec précision et est soumise à la fois aux atmosphères corrosives et à des. forces mécaniques importantes au cours du rasage. Les faces ou côtés des bords tranchants des lames de rasoir s'étendent en arrière de l'arête terminale et 20 peuvent comprendre deux ou plusieurs "facettes" qui sont formées par des opérations successives de meulage ou de pierrage et qui se coupent le long de zones généralement parallèles à l'arête terminale. La facette terminale qui est la facette immédiatement voisine de l'arête terminale peut avoir une largeur aussi faible 25 que 7,6 microns ou même moins, tandis que l'épaisseur de l'arête O terminale est généralement inférieure à 6000 A et de préférence O inférieure à 2500 A. Etant donné sa minceur, l'arête terminale risque beaucoup une rupture mécanique et, en particulier dans le cas d'acier au carbone, une rupture par corrosion. On a proposé 30 de plaquer un métal résistant à la corrosion tel que l'or, le rhodium ou le chrome sur les tranchants affilés d'une lame de rasoir, par évaporation ou par bombardement ionique. Toutefois, les métaux nobles ne sont pas satisfaisants car ils tendent t se déplacer du tranchant de la lame de rasoir sous-jacent sous l'effet 35 des forces d'abrasion qui se produisent au cours du rasage, cette tendance rendant les lames peu satisfaisantes du point . de vue industriel. En outre, on dépose fréquemment un revêtement à base du fluorocarbure polymère qui facilite le rasage et on le laisse durcir sur les tranchants des lames en exposant les lames à des 40 températures élevées, par exemple 287°C à 427°C. Ces températures 70 27836 2 2053217 ont un effet amollissant sur La métal sous-jacent de la lame, lequel ramollissement exerce une influence nuisible sur les propriétés de rasage des lames. Dans le cas des lames de rasoir, outre ces caractéristiques de dureté et de résistance à la corrosion, la 5 pellicule métallique doit donc conserver une dureté importante aux températures de frittage L 1 UC rocarbures, même si l'acier sous-jacent s'amollit, doit ècre compatible et Jonc adhérer à la fois à l'acier sous-jacent et au revêtement polymère sus-jacent de façon à ce que toutes les couches restent solidement liées 10 les unes aux autres tout au cours de la vie de la lame de rasoir et elle ne doit pas par ailleurs exercer d'influences nuisibles sur les caractéristiques du rasage. C'est un objet général de cette invention de fournir des articles nouveaux et améliorés qui présentent des propriétés 15 mécaniques améliorées et en particulier une résistance à la corrosion et à l'usure améliorées et de fournir des méthodes et des appareils nouveaux et améliorés pour produire ces articles . Un objet plus spécifique de la présente invention est de 20 fournir un substrat revêtu d'une pellicule métallique protectrice du::e à propriétés de résistance à la corrosion 70 27836 3 2053217 améliorée qui adhère solidement au substrat et qui fournit un support solide pour les revêtements polymères qui sont formés à des températures élevées. Un autre objet de l'invention est de fournir des méthodes 5 nouvelles et améliorées pour fabriquer un article présentant des propriétés supérieures de résistance à la corrosion et à l'usure. Un autre objet de l'invention est de fournir des méthodes et des appareils nouveaux et perfectionnés permettant l'amélioration des propriétés de résistance à la corrosion et à l'usure 10 d'un substrat dans un procédé de production en série et d'une manière qui ne nuise pas à la qualité du substrat sous-jacent. Un autre objet encore de l'invention est de fournir une lame de rasoir nouvelle et améliorée qui possède des propriétés de rasage supérieures. 15 Un autre objet de la présente invention est de fournir une pellicule métallique sur une lame de rasoir qui présente des propriétés de résistance à la corrosion améliorées, qui adhère solidement aux surfaces du tranchant de la lame et qui fournit un support solide et compatible avec les revêtements polymères 20 qui sont formés à des températures élevées. Selon l'invention, il est foui-ni un substrat revêtu d'une pellicule d'alliage qui adhère solidement, alliage d'un premier métal choisi dans la classe comprenant l'iridium, l'osmium, le palladium, le platine, le rhénium, le rhodium et le ruthénium 2 5 (appelé plus loin métal N) et d'un second métal choisi dans la classe comprenant le chrome, le manganèse, le niobium, le molybdène, le tantale, le titane, le tungstène, le vanadium et un métal N différent de l'autre métal de l'alliage, (appelé plus loin métal de renforcement) ; la classe comprenant le 30 chrome, le molybdène, le niobium, le titane, le vanadium et un métal N étant préférée. Les compositions d'alliage particulièrement intéressantes sont celles qui forment un composé intermétallique présentant soit la strucure ordonnée cubique A15 soit la structure ordonnée quadratique (phase sigma) et les 3 5 compositions d'alliage présentant les mêmes proportions pondérales de ces composés à ^5 pour cent, ces alliages ayant une excellente stabilité thermique. Dans le cas des alliages platine-chrome, une proportion préférée est de 15-à 65 pour cent d'atomes de platine, et si 40 le milieu est particulièrement corrosif il est préférable 70 27836 4 2053217 qu'il y ait au moins 21 pour cent d'atomes de platine. L'alliage de l'invention présente une micro-dureté supérieure à 750 (indice de dureté déterminé par application d'un diamant pyramidal) et une structure à grains extrêmement 5 fins, la taille des cristallites - déterminée au microscope électronique ou par des techniques de diffraction électronique -étant inférieure à mille Angst::oms.Par exemple, la taille des cristallites des alliages platine-chrome formant la pellicule mince selon l'invention (pellicule formée par la technique de 10 bombardement ionique) est inférieure à cinquante Angstroms. Des substrats sur lesquels sont déposés des pellicules d'alliage selon l'invention ne présentaieit aucune trace de corrosion après immersion dans l'acide chlorhydrique concentré pendant une minute. Un alliage platine-chrome selon l'invention ayant 15 21 pour cent d'atomesde platine a une vitesse de dissolution dans l'acide chlorhydrique bouillant de 0,203 microns par minute, vitesse qu'on peut comparer à celle du chrome pur dans l'acide chlorhydrique bouillant qui est de 2,5 cm par minute. Dans des applications typiques, la pellicule d'alliage selon 20 l'invention a au moins cinquante Angstroms d'épaisseur, elle est continue et elle a une épaisseur uniforme. Si le substrat est le tranchant affûté d'une lame de rasoir en acier, le composé M^N est particulièrement intéressant car il présente une stabilité thermique supérieure à l'acier 25 sous-jacent. C'est ainsi que la dureté d'une pellicule d'alliage Cr^Pt sur une lame de rasoir selon l'invention ne dépend pratiquement pas des températures de traitement thermique jusqu'à 1200°C. Dans cette pellicule d'alliage platine-chrome, une gamme préférée de la teneur en platine dans la pellicule 30 est de 15 à 30 pour cent d'atomes de platine et des résultats particulièrement intéressants sont obtenus avec une pellicule ayant de 21 à 27 pour cent d'atomes de platine. La pellicule d'alliage selon l'invention est au moins aussi dure que le métal de la lame sous-jacente et ne doit pas dépasser 600 8 3 5 d'épaisseur, une gamme préférée étant comprise entre 50 et 500 S et les meilleurs résultats étant obtenus avec une épaisseur de l'ordre de 100-400$. En outre, si l'on utilise un revêtement à base de fluorocarbure et qui facilite le rasage, les pellicules d'alliage qui emploient soit le chrome soit un métal de classe N 40 en tant que métal de renforcement assurent une adhérence du 70 27836 5 2053217 revêtement très satisfaisante.Dans les cas où l'adhérence du revêtement de fluorocarbure à l'alliage semble être insuffisante (à savoir W-Pt), on peut obtenir les avantages du revêtement d'alliage dur en utilisant une très mince couche sus-jacente 5 (environ 758 ou moins) de l'alliage Cr^Pt comme agent de liaison interfacial. Dans la fabrication des lames de rasoir, on doit appliquer la pellicule d'alliage selon des procédés et un appareil qui permet la production en série de lames de rasoir avec un 10 minimum d'étapes de traitement supplémentaires, et en conséquence un autre objet de 11 invention est de fournir des méthodes et un appareil nouveau et amélioré pour déposer sur les tranchants affilés des lames de rasoir une pellicule d'alliage métallique d'une uniformité contrôlée qui présente des propriétés remar-15 quables de résistance à la corrosion. Un autre objet de l'invention est de fournir un appareil nouveau et amélioré pour déposer une pellicule d'alliage amélioré résistant à la corrosion sur les tranchants affilés des lames de rasoir selon un procédé de production en série et 20 selon une manière qui ne nuit pas à la qualité des tranchants a f f i lé s. Un autre objet encore de l'invention est de fournir un système de traitement industriel c"es lames amélioré et nouveau dans lequel on nettoie les tranchants affilés des lames de 2 5 rasoir et on applique sur les tranchants affilés des lames nettoyées une mince pellicule d'un alliage métallique résistant à la corrosion qui est au moins aussi dur que le métal sous-jacent de la lame. Un système de traitement de lames selon la caractéristique 30 de l'invention comprend une enceinte où l'on peut faire le vide, enceinte dans laquelle se trouve disposée une structure permettant de recevoir une ou plusieurs piles de lames de rasoi^r, les lames de chaque pile étant disposées face contre face, leurs tranchants affilés étant alignés. Egalement dans l'enceinte 3 5 se trouve une source de métal qui s'étend parallèlement à l'axe (ou plan) d'exposition de chaque pile de lames de rasoir. La source comprend un métal N et un métal de renforcement sous une forme métallurgiquement distincte du métal N. La source peut présenter différentes formes : elle peut par exemple être une 40 pastille frittée des métaux dont l'alliage doit être formé, 70 27836 2053217 ou un ensemble de un ou plusieurs segments du métal de renforcement qui est l'un des constituants de l'alliage, segments auxquels sont fixés des segments régulièrement espacés du métal N, autre constituant de l'alliage. Lors du traitement 5 des lames, après nettoyage des tranchants des lames dans l'enceinte à vide, on excite la source métallique dans un milieu gazeux sous pression réduite pour transporter les métaux arrachés à la source et former sur les tranchants des lames une pellicule mince d'alliage des métaux de la source. 10 Une méthode préférée de formation de la pellicule d'alliage sur les tranchants des lames consiste à soumettre la source des métaux composites à un bombardement ionique pour transporter les atomes métalliques sur les tranchants des lames affilées. On peut également utiliser si cela convient, d'autres techniques 15 de dépôt, telles que les techniques d'évaporation en utilisant un canon à électrons ou le chauffage par induction. Si l'on fritte ensuite un fluorocarbure polymère sur la,pellicule d'alliage, il est préférable d'utiliser un gaz inerte tel que l'argon ou l'azote comme atmosphère de frittage, quoiqu'on 20 puisse utiliser d'autres atmosphères de frittage telles que l'hydrogène ou 1'ammoniac de craquage, en particulier avec des alliages contenant des quantités relativement faiblos du métal H. Cette invention est particulièrement utile pour fournir 2 5 une pellicule protectrice mince améliorée d'alliage métallique sur les tranchants affilés des lames de rasoir, laquelle pellicule fine n'exerce pas d'influence nuisible sur les caractéristiques de rasage do la lame et qui ne nécessite pas d'autre usinage du tranchant de la lame pour fournir un rasage 30 très satisfaisant. On peut utiliser une large gamme de matériaux pour les lames ; des compositions d'acier spécifique pour lames de rasoir grâce auxquelles on peut mettre en oeuvre l'invention sont les suivantes : 70 27836 7 2053217 COMPOSITION, EN % C cr Mo Si Ni 1,25 0,2 — 0,2 — 1,00 6,0 — 1,4 — 5 0,96 13,9 — 0,3 — 0,65 10,5 1,0 0,3 — o Ln 00 14,0 — 0,3 — O O 13,5 1,25 0,3 — O o 17,0 0, 70 1,2 8,0 10 Les revêtements d'alliage métallique préférés sur les tranchants des lames de l'invention sont sensiblement plus durs que les corps des lames (micro duretés pouvant atteindre environ 1700 : Indice de Dureté Déterminé par Application d'un Diamant Pyramidal), restent plus dures que les lames des 15 techniques antérieures vendues dans le commerce après avoir soumis les lames à des températures de durcissement des polymères de l'ordre de 287°C - 427°C, et présentent une excellente résistance à la corrosiôn. On notera d'autres objets, caractéristiques et avantages 20 de l'invention au fur et à mesure que la description suivante des modes de réalisation particuliers de 11 invention se déroule, avec référence aux dessins : La Figure 1 est une vue en coupe d'une forme d'un appareil employé dans la mise en oeuvre de l'invention ; 2 5 La Figure 2 est une vue en coupe de l'appareil représenté sur la Figure 1, prise le long de la ligne 2-2 de la Figure 1 ; et La Figure 3 est un graphique indiquant les caractéristiques d'un alliage selon l'invention. 30 L'appareil pour bombardement ionique représenté sur la. Figure 1 comporte une enceinte cylindrique en acier inoxydable 10 de 45,7 cm de diamètre et de 81,2 cm de haut montée sur un socle 12. Le socle 12 est coupléperune lumière 14 à un système approprié de mise sous vide (non représenté). Une vanne papillon 3 5 qui a une ouverture de 2,5 cm de diamètre est disposée en aval de la lumière 14 et peut être amenée à la position fermée au cours du bombardement ionique de façon à réduire le refoulement de la pompe de diffusion. Dix huit structures de support des piles de lames 18 sont montées dans l'enceinte 10 sur l'ensemble 40 bague 16 pour tourner autour des axes verticaux. L'ensemble 16 70 27836 8 2053217 est isolé électriquement du socle 12 par six colonnes 20. Chaque structure de support des piles de lames 18 comporte une structure de base 22 qui présente un évidement destiné à recevoir l'extrémité inférieure d'un couteau allongé et relativement 5 rigide 24 permettant l'alignement des lames sur lequel on dispose une pile de lames de rasoir 26. Une structure de serrage 28 à l'extrémité supérieure du couteau 24 fixe en place une pile de lames 26 sur le couteau et est fixée à son tour à une bague d'alignement supérieure 30. Une connexion 10 électrique aux piles de lames 26 est réalisée au moyen du conducteur 32 et est alimentée par l'intermédiaire d'une borne 34 dans le socle 12. Un arbre d'entraînement 36 est couplé à la bague 16 pour faire tourner les piles de lames 26 grâce à la chaîne 38. Dans un mode de fabrication typique des lames 15 à double tranchant de cet appareil, chaque pile a 30,4 cm de long et contient trois mille lames, tandis que dans un mode de fabrication typique de lames de distributeur à un seul tranchant, chaque pile contient mille deux cents lames. Les tranchants affûtés des lames sont à 17 cm de l'axe de l'enceinte 10. 20 D'autres structures de support telles que celles destinées aux bobines des lames-rubans du type décrit dans la demande de brevet en instance déposée en France le 16 Mai 1968 sous le n° 1.575.819 peuVeftt être substituées à ces structures-support. Une tige-cible 40 est également montée dans l'enceinte 25 et son axe coïncide avec l'axe de l'enceinte ; cette tige-cible est constituée de platine et de chrome dans un mode de réalisation particulier. La tige 40 est suspendue à la plaque supérieure 42 de l'enceinte dont elle est séparée par un isolateur 44. Un écran 46 formant espace sombre à refroidissement 30 par l'eau, également suspendu à la plaque supérieure 42 permet de protéger l'isolateur 44. La longueur de la tige-cible 40 au-dessous de l'écran 46 a 73,6 cm et cette tige est placée symétriquement par rapport aux piles de lames de rasoir 26. Dans ces modes de réalisation, la tige 40 a 3,17 cm de diamètre 35 et une épaisseur des parois de 6,3 mra.UM réfrigérant venant d'une source appropriée 48 circule à travers la tige 40 pour assurer le refroidissement. Connecté à la tige-cible 40 est un réseau d'adaptation 50 qui comprend un condensateur fixe 52, un inducteur 54 (réglable sur une gamme de 0 à 5 microhenrys) 40 et un condensateur 56 (réglable sur une gamme de 0 à 1000 picofarads), 70 27836 9 2053217 les réseaux d'adaptation étant connectés à une alimentation de tension haute fréquence (13,56 MHz) 60 par un conducteur blindé 62. Un cylindre 66 à treillis métallique (acier inoxydable), de 3,2 5 cm de diamètre présentant des perforations de 3,17 mm, 5 est suspendu à un écran formant espace sombre 46 par une bride 68 qui est solidement boulonnée à l'écran 46. Une plaque en acier inoxydable 70 est fixée à l'extrémité inférieure du cylindre perforé 66. Deux bobines Helmholtz représentées schématiquement par le numéro 72 entourent l'ensemble 10, l'une située au-dessus 10 et l'autre au-dessous des piles de lames. Lorsque ces bobines sont excitées, elles créent un champ magnétique vertical d'environ 100 gauss dans l'ensemble 10. L'utilisation du cylindre perforé 66 et du champ magnétique accroît la vitesse de dépôt du métal et réduit le bombardement d'électrons secondaires des 15 lames. La cible 40 peut prendre différentes formes. Dans une forme, la cible peut être une pastille frittée de platine et de chrome. Dans une seconde forme représentée sur la Figure 1, la cible 40 est formée de segments alternés de chrome 74 et de platine 76. 20 Dans un mode de réalisation, des bandes de ruban de platine, chacun des rubans ayant 0,051 mm d'épaisseur, 12,7 mm de large et 10 cm de long, sont disposées dans des sillons annulaires ménagés dans une tige de chrome de façon à former des bagues 76 qui sont soudéas par points à la tige. Les bagues 76 sont 2 5 régulièrement espacées les unes des autres et dans le mode de réalisation illustré, la surface spécifique exposée de cet ensemble cible est constituée de 15 % de platine et de 01 % de chrome. 70 27836 10 2053217 Dans le fonctioiinemfcnt de ce- appareil, les lames affCtées 26 en piles, sont placées dans l'enceinte sur les couteaux 24. On fait le vide dans l'enceinte et on y introduit de l'argon sous une pression de l'ordre de lû microns de mercure. On excite 5 alors les lames par une source de courant continu en appliquant un potentiel par la connexion 34 (l'enceinte étant mise à la terre) et en les nettoie par décharge luminescente pendant cinq minutes. Après le nettoyage, on fait le vide dans l'enceinte et on y introduit de l'argon sous une pression de 5 à 10 8 microns de mercure. Les piles de laines et l'enceinte étant misesà la terre, on applique un potentiel depuis une source de courant 60 sur la cible 40. Des ions argon sont produits qui bombardent la cible 40 et libèrent des atomes des deux métaux. Les atomes libérés se déposent sur les surfaces apparentes, y 15 compris les tranchants affilés des lames. Cette opération avec une tige-cible allongée et plusieurs piles de lames forme un plaquage uniforme en alliage platine-chrome à régulation facile, sur les tranchants des lames jusqu'à des épaisseurs inférieures O à 600 A. La composition d'alliage est une fonction directe des 20 surfaces apparentes des métaux dans la tige-cible. Ainsi, lorsque la tige-cible présente le profil spécifique représenté sur la Figure 1, il se dépose une composition d'alliage présentant des proportions voisines du composé chrome-platine Cr^Pt, l'alliage ayant environ 55 pour cent en poids de platine (24 pour cent 25 d'atomes de platine) . Les vitesses de dépôt sont fonction de la puissance fournie. Par exemple, une puissance d'entrée de deux O kilowatts fournit une vitesse de dépôt de 50 A par minute tandis qu'une puissance d'entrée de cinq kilowatts fournit une vitesse O de dépôt de 150 A par minute. 30 Le graphique de la Figure 3 représente la micro-dureté (en utilisant une pointe de diamant Vickers sous une charge de 200 grammes et transformée en un indice de dureté déterminé par application d'un diamant pyramidal) de l'alliage platine-chrome de différentes compositions déposéespar bonbardement 35 ionique sur un substrat plat jusqu'à une épaisseur de 0,0381 mm selon 1'invention, le graphique représentant la dureté en fonction de la teneur en platine de l'alliage déposé par bombardement ionique. La dureté des alliages au voisinage du composé intermétallique Cr^Pt (vingt cinq pour cent d'atomes 40 de platine), lequel composé présente la structure cristalline 70 27836 ii 2053217 cubique Al5, reste stable et est sensiblement indépendante du traitement thermique jusqu'à 1200°C. L'alliage chrome-platine (cinquante pour cent d'atomes de chrome et cinquante pour cent d'atomes de platine) se dépose sous forme désordonnée en une 5 pellicule mince (procédé par bombardement ionique), mais s'ordonne par chauffage avec un accroissement significatif de la résistance mécanique, la dureté maximum pour environ cinquante pour cent d'atomes de platine étant due au chauffage auquel le matériau a été soumis au cours du dépôt de la couche par bom-10 bardement ionique jusqu'à une épaisseur de 0,0381 itbu. A titre d'exemple, on a affûté pour donner un angle solide d'ouverture de 24,8° et on a disposé sur 18 couteaux, d1alignement 24 soixante mille lames de rasoir en acier inoxydable ayant la composition suivante : 15 Carbone 0,54 - 0,62% 25 d'argon maintenant la décharge afin d'accroître la pression jusqu'à dix microns. On a amorcé une décharge luminescente par courant continu, dans cette atmosphère d'argon sous une tension de 1600 volts et une intensité de 1100 milliampères et on l'a maintenue pendant cinq minutes. On a alors mis à la terre les 30 piles de lames 26 et on a appliqué à la tige 40 quatre kilowatts de puissance haute fréquence (à une fréquence de 13,56 mégahertz et à une polarisation négative de courant continu d'environ 900 volts avec un signal haute fréquence superposé d'environ 1000 volts crête-à-crête), les réseaux d'adaptation étant ajustés 35 pour une puissance réfléchie nulle pendant quatre minutes. On a appliqué la puissance haute fréquence dix secondes avant que l'application de la puissance d'un courant continu ne soit entièrement terminée, et on l'a augmentée progressivement jusqu'à quatre kilowatts . tandis qu'on réduisait la puissance du 40 courant continu. On a excité les bobines Helmholtz 72 en même 20 Chrome Manganèse Silicium Phosphore rnax. Soufre, max. Nickel, max. Fer 13,5 - 14,5% 0,20 - 0,50% 0,20 - 0,50% 0,025% 0,020% 0,50% max. Solde On a réduit la pression dans l'enceinte à 0,1 micron de mercure et on fait s'écouler d 70 27836 12 2053217 temps qu'on appliquait initialement la puissance haute fréquence. A la fin de l'intervalle aun diamant pyramidal .) et une épaisseur d'environ 350 A et s'étendait sur toute la longueur de l'arête coupante des lames et en arrière le long de la dernière facette sur une longueur 10 d'au moins 0,025 mm. On a alors appliqué un revêtement de polytétrafluoréthylène télomère sur les tranchants des lames selon la technique préconisée dans la demande de brevet en instance déposée en France le 21 Juillet 1965 sous le n° 88380/1.299.519. 15 Ce traitement consistait à chauffer les lames dans un milieu d'argon à une température de préférence de l'ordre de 310°C à 430°C et fournissait sur les arêtes coupantes des lames de rasoir un revêtement adhérent de fluorocarbure polymère solide. Après chauffage, la micro-dureté du métal constituant le tran-20 chant (le composite de la pellicule d'alliage mince et le métal de la lame sousjacent) était égale à 700 (indice de dureté déterminé par application d'un diamant pyramidal , appelé plus loin IDDP). Ces lames présentaient d'excellentes propriétés de rasage et une longue durée de vie. 25 Voici un second exemple : on soudait par points à la surface d'un disque de chrome pur de 15,2 cm de diamètre et de 6,3 mm d'épaisseur des carrés de clinquants en platina pur de I-cm-de côté et de 0,051 mm d'épaisseur .Ces carrér* de clinquant étaient répartis à la surface de façon à ce que 27% de la surface du 30 chrome se trouvait recouverte de platine. On plaçait une pile de 11,43 cm de lames d'acier inoxydable sur un disque d'aluminium de 12,7 cm de diamètre dans un appareil haute fréquence de bombardement ionique. (On peut également utiliser cet appareil pour traiter une pile de bobines de rubans de lames, le 35 ruban de lame étant placé sur le disque d'aluminium de façon à ce que les tranchants affûtés du ruban soit dans l'alignement les uns des autres et délimitent un axe ou plan d'exposition). On plaçait la surface du disque chrome-platine parallèlement aux tonchants des lames à une distance de 6,35 cm. La puissance haute 40 fréquence alimentait la plaque supportant les lames ou la 70 27836 13 2053217 plaque chrome-platine située au-dessus de la pile de lames. On réduisait à 0,1 micron de mercure la pression de l'enceinte sous vide, puis on introduisait de l'argon gazeux pur dans l'enceinte jusqu'à une pression de 10 microns de mercure. On nettoyait alors 5 le disque d'aluminium et les lames pendant deux minutes avec une puissance haute fréquence de 0,2 kilowatt (à une fréquence de 13,56 még?hertzavec une polarisation négative de courant continu d'environ 2500 volts et un signal haute fréquence superposé d'environ 3300 volts crête-à-crêtel. On masquait la cible 10 chrome-platine par un écran métallique au cours de cette étape de nettoyage. On disposait alors l'écran de façon à protéger les lames et on nettoyait la plaque cible chrome-platine avec une puissance appliquée de 0,4 kilowatt (à une fréquence de 13,56 mégahertz avec une polarisation négative de courant continu d'en-15 viron 3400 volts et un signal haute fréquence superposé d'environ 4500 volts crête-à-crête), pendant une minute, tout en maintenant une pression d'argon gazeux dcî 10 microns de mercure. On retirait alors l'écran d'entre des lames et la cible chrome-platine. On poursuivait alors le bombardement ionique de la 20 cible sous 0,4 kilowatt pendant une minute et quarante secondes. Les tranchants des lames faisant face à la cible recevaient un revêtement d'alliage chrome-platine comportant 58 pour cent en poids de platine e't 42 pour cent en poids de chrome jusqu' i O une épaisseur d'environ 250 A et .'.ne dureté d'environ 800 IDDP. 25 Ces lames, après avoir été revêtues d'une mince pellicule de PTFE télomère de la même manière que dans l'exemple précédent, présentaient d'excellentes propriétés de rasage. A titre de troisième exemple, on soudait par points à la surface d'un disque de titane de 3,17 mm d'épaisseur et de 76,2 mm 30 de diamètre (espace sombre approprié formant écran qui produit un diamètre effectif de disque de 66,6 mm) des carrés de clinquant de platine pur de 1/2 cm de côté et do 0,254 mm d'épaisseur. On plaçait ces carrés de clinquacfc à la surface du disque de façon à couvrir de platine 8% de la surface du titane. Or. plaçait 35 une pile de 100 lames d'acier inoxydable sur un disque d'aluminium de 12,7 cm de diamètre à refroidissement par l'eau dans un appareil de bombardement ionique haute fréquence. On disposait la surface du disque platine-titane parallèlement aux tranchants des lames à une distance de 6,3 5 cm. On interposait un obturateur à mi-chemin 40 entre les lames et le disque platine-titane. On plaçait un milieu 70 27836 14 2053217 d'argon gazeux sous une pression de 10 microns de mercure dans l'enceinte à vide. On nettoyait alors le disque d'aluminium et les lames pendant deux minutes sous une puissance haute fréquence de 0,2 kilowatt à une fréquence de 13,55 mégahertz (avec une 3 polarisation négative de courant continu d'environ 2500 volts et un signal hauce fréquence superposé d'environ 3300 volts crête-à-crête), pendant lequel intervalle on protégeait la cible platine-titane grfiCe à l'obturateur. On procédait alors à un pré-bombardement ionique de la cible avec une puissance 10 appliquée de c.8 kilowatt (à une fréquence de 13,55 mégahertz avec une polarisation négative de courant continu d'environ 4200 volts et un signal haute fréquence superposé d'environ 5000 volts crâte-à-crSte) pendant 10 minutes, tout en maintenant 15 la pression de l'argon gazeux dans l'enceinte à 10 microns de mercure. On a alors retiré 1 ' c^turateur d'entre les lames et la cible platine-titane et un alliage platine-titane était déposé sur les tranchants des lames par bombardement ionique sous une puissance appliquée de 0,8 kilowatt pendant deux minutes. 20 Le revêtement était un alliage platine-titane comprenant vingt-quatre pour cent d'atomes de platine et soixante-seize peur O cent d'atomes de titane et avait une épaisseur d'environ 3 50 A et était plus dur que le métal de la lame sousjacent. Ces lames,après revêtement d'une couche de liaison interfaciale 25 appropriée et d'une mince pellicule de PTFE télomère, présentaient d'excellentes propriétés de rasage et une longue durée de vie. A titre de quatrième exemple, en employant un groupe similaire de lames, on a monté six bobines de tungstène plaquées 30 de palladium, dans une enceinte du type décrit dans la demande de brevet en instance n° 693.529, déposée aux Etats-Unis le 26 Décembre 1967. L'argon dans l'enceinte étant à une pression de 10 microns, on a amorcé une décharge luminescente sous une tension de 1600 volts et sous une intensité de 975 milliampères 3 5 pendant sept minutes. On a alors arrêté l'écoulement d'argon et on a réduit la pression de l'enceinte à 0,1 micron de mercure. On a ensuite excité les bobines tungstène-palladium avec un potentiel électrique de 12 volts et une intensité de 200 ampères, pendant quinze minutes pour vaporiser à la fois le palladium et 40 le tungstène et dépeser sur les lames un alliage palladium- 70 27836 15 2053217 tungstène qui contenait environ 50% en poids de palladium et 50% en poids de tungstène. Les tranchants plaqués présentaisit une dureté équivalente de 690 IDDP, et après application du fluorocarbure télomère comme dans les autres exemples, la dure-5 té équivalente du métal du tranchant était de 650 IDDP. Les lames présentaient d'excellentes propriétés de rasage. Dans un cinquiène exemple, on plaquait avec de l'osmium une cible de laiton de 15,24 cm de diamètre. On déposait alors par bombardement ionique du chrome sur la cible à travers un 10 cache de façon à laisser exposer 64,5 cm d'osmium répar ti de façon appropriée pour fournir un dépôt uniforme d'osmium. On utilisait cette cible osmium-chrome dans le même appareil que celui utilisé dans le second exemple. On nettoyait le disque d'aluminium-et les lames pendant deux minutes avec une puissance 15 haute fréquence de 0,2 kilowatt; on procédait alors au pré-bombar-dement ionique de la cible osmium-chrome pendant une minute sous une puissance haute fréquence appliquée de 0,4 kilowatt; puis le dépôt par bombardement ionique se poursuivait pendant deux minutes sous une puissance haute fréquence de 0,4 kilowatt. 20 Les tranchants des lames faisant face à la cible recevaient un revêtement d'alliage osmium-chrome comportant 32 pour..cent d'atomes d'osmium et 68 pour cent d'atomes de chrome jusqu'à atteindre une épaisseur de 250 Angstroms. On revêtait alors les lames d'une mince pellicule de PTFE télomère et celles-ci 25 présentaient d'excellentes propriétés de rasage. D'autres exemples de l'invention utilisant le même équipement que dans le second exemple sont résumés dans le tableau suivant : o COMPOSITION TRAITEMENT PELLICULE ALLIAGE DE LA CIBLE Nettoyage Pré-bombardement ttabardement Epaisseur Composition Dureté Iridium Chrome 71,7% de chrome HP 28,3% d'Iridium 0,2 Kw 2 mn ionique HP 7 mn 0,4 Kw ionique HF 75 sec. 0,4 Kw 250 69% de chrome 1700 31% d'Iridium ro oo 04 ON Platine 91% de Tungs- HF HF Tungstène tène 0,2 Kw 3 mn 9% de Platine 2 mn 0,4 Kw HF 100 sec, 0,4 Kw 250 84% de tungs tène 16% de Platine Iridium Platine 79% d'Iridium HF HF 21% de Platine 0,2 Kw 5 mn 2 mn 0,4 Kw HF 75 sec. 0,4 Kw 320 75% d'Iridium 1300 2 5% de Platine Iridium Vanadium 84,de Vana- CC HF dium 2000 Volts 6 mn 15,2% d'iridium 25 mA o,4 Kw 7 mn HF 120 sec. 0,4 Kw 2 00 v3Ir 1300 CT> Iridium Tantale 86% de Tantale HF HF 14% d'Iridium 0,2 Kw 8 mn 2 mn 0,4 Kw HF 120 sec. 0,4 Kw 240 Ta^lr 1450 Ruthénium Chrome 71% de Chrome 29% de Ruthénium CC 2000 V 25 mA 7 mn HP 5 mn 0,4 Kw HF 100 sec. 0,4 Kw 250 71% de Chrome 1200 29% de Ruthénium rv> O UJ ro i—* vj 70 27836 17 2053217 Les alliages indiqués par un astérisque présentaient une mauvaise adhérence sur le PTFE télomère due à une incompatibilité. On obtenait une adhérence satisfaisante en déposant une couche interfaciale de Cr^Pt sur ces alliages. Après dépôt par bombarde-5 ment ionique de l'alliage, on substituait à la ciblé située dans l'enceinte de dépôt un disque de chrome sur lequel étaient soudés par points des carrés de platine. On nettoyait les lames revêtues de la pellicule d'alliage pendant 30 secondes sous une puissance haute fréquence de 0,2 kilowatt; on procédait à un pré-bombar-10 dement ionique de la cible substituée, pendant lo secondes sous une puissance haute fréquence de 0,4 kilowatt; puis on déposait par bombardement ionique l'alliage Cr^Pt pendant 30 secondes sous une puissance haute fréquence de 0,4 kilowatt; formant O une couche de liaison interfaciale de 75 A pour le PTFE télomère; 15 les lames ainsi traitées présentaient d'excellentes prcpriétés de rasage et une longue durée de vie. Bien qu'on ait représenté et décrit des modes de réalisation particuliers de l'invention, différentes modifications de celles-ci seront évidentes aux hommes du métier et on n'a donc pas l'inten-20 tion de limiter l'invention au mode de réalisation décrit ou à ses détails et l'on peut s'éloigner de ceux-ci tout en restant dans l'esprit et le cadre de l'invention. \ 70 27836 18 2053217 REVENDICATIONS 1. Un article métallique, tel qu'une lame de rasoir, ayant à sa surface une pellicule d'un alliage de (a) iridium, osmium, palladium, platine,rhénium,, rhodium ou ruthénium (ici appelé 5 métal N) et de (b) chrome, manganèse, molybdène, niobium, tantale, titane, tungstène, vanadium eu un métal N différent de l'autre métal N de l'alliage (ici appelé métal de renforcement). 2. Un article selon la revendication 1, dans lequel le métal N de l'alliage est l'iridium, l'osmium, le platine, le rhodium ou 10 le ruthénium. 3. Un article selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le métal de renfercement de l'alliage est le chrome, le titane ou le métal N différent, le chrome étant préféré. 4. Un article selon las revendications 2 et 3, dans lequel 15 l'alliage est composé de (a) platine, iridium ou osmium et (b) chrome. 5. Un article selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, dans lequel la résistance à la corrosion de la pellicule d'alliage est telle que la surface de l'article (par exemple l'arâte tranchante d'une 20 lame de rasoir) ne présente aucune trace de corrosion après immersion dans l'acide chlorhydrique concentré pendant une minute. 6. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, dans lequel la pellicule d'alliage est au moins aussi dure que le métal sous-jacent. 25 7. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, dans lequel l'alliage est un composé intermétallique présentant soit la structure ordonnée cubique A15 soit la structure ordonnée quadratique (phase sigma) ou une composition présentant les mômes proportions pondérales de ce composé à 5% près. 30 8. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, dans lequel l'alliage est composé de platine et de chrome. 9. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, ou 7, dans lequel l'alliage est composé de platine et de titane. 10. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 3 5 ou 9, dans lequel l'alliage a une taille de grain maximum O (cristallite) inférieure à 1000 A. 11. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, dans lequel la pellicule d'alliage a une épaisseur d'au O moins 50 A. 40 12. Un article selon la revendication 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 70 27836 19 2053217 ' 10 ou 11, dans lequel la pellicule d'alliage a une épaisseur O O inférieure à 600 A et de préférence de l'ordre de 100 à 400 A. 13. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 8, 9, 10, 11 ou 12, qui est une lame de rasoir et comporte sur la pellicule d'alliage un revêtement facilitant le rasage et à base de fluorocarbure polymère. 14. Un article selon la revendication 8, dans lequel l'alliage est composé de 15-65 (de préférence 21-65) pour cent d'atomes de platine, le reste étant du chrome. 15. Un article selon la revendication 14, dans lequel l'alliage est composé de 15-30 (et de préférence de 21-27) pour cent d'atomes de platine, le reste étant du chrome. 16. Un article selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ou 15, dans lequel la pellicule d'alliage présente une micro-dureté supérieure à 750 (indice de dureté déterminé par application d'un diamant pyramidal). 17. Une méthode de fabrication d'un article, tel qu'une lame de rasoir, selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, qui consiste à déposer une pellicule mince de l'alliage sur le métal sous-jacent de l'article (substrat), tout en maintenant l'article dans un milieu à pression réduite, en soumettant une cible -dont les constituants sont composés du métal N et d'un métal de renforcement- à un bombardement ionique permettant le transport des atomes desdits métaux de la cible sur le substrat pour former la pellicule d'alliage. 18. Une méthode selon la revendication 17, comprenant l'étape de nettoyage électrique de la surface de l'article dans le milieu à pression réduite, avant le dépôt de la pellicule d'alliage. 19. Une méthode selon la revendication 17 ou 18, dans laquelle l'article est une lame de rasoir, et qui comprend l'étape ultérieure consistant à appliquer sur la pellicule d'alliage un revêtement facilitant le rasage (par exemple d'un fluorocarbure polymère). 20. Une méthode selon la revendication 19, dans laquelle un fluorocarbure polymère est fritté sur la pellicule d'alliage à une température de l'ordre de 287-427°C. 21. Une méthode selon la revendication 17, 18, 19 ou 20, permettant le traitement des lames de rasoir, qui consiste : à disposer les lames de rasoir en plusieurs piles, les corps des lames de chaque pile étant en contact les uns avec les autres et les tranchants affûtés des lames étant dans l'alignement les uns des 70 27836 20 2053217 autres; à soumettre lesdites piles à vrne opération de nettoyage dans un milieu à pression réduite pour retirer les impuretés des tranchants affûtés des lames; à soumettre une tige-cible -placée à égale distance des piles- à un bombardement ionique permettant 5 le transport du matériau arraché à la tige et déposé en une mince pellicule sur les tranchants affûtés lavés des lames; et à appliquer sur la pellicule déposée un revêtement facilitant le rasage. 22. Une méthode selon la revendication 21, dans laquelle les piles sont disposées en cercle autour de la tige-cible. 10 23. Appareil permettant de mettre en oeuvre la méthode de la revendication 17, 18, 19, 20, 21 ou 22, qui comprend une enceinte conçue pour fournir un milieu à pression réduite; un moyen pour supporter une pile de lames de rasoir dans ladite enceinte, les faces des corps des lames étant en contact et les tranchants 15 affûtés des lames étant alignés; une cible parallèle à l'axe de la pile de lames; et un circuit électrique destiné à produire des ions pour bombarder ladite cible afin de transporter le matériau qui en est arraché sur les tranchants de la lame. 24. Appareil selon la revendication 23, comprenant un moyen pour 20 séparer la cible en deux tronçons allongés. 25. Appareil selon la revendication 24, dans lequel le moyen de séparation de la cible comprend un écran qui est situé entre la cible et la pile de lames et qui est de moindre longueur que la pile de lames. 25 26. Appareil selon la revendication 25, dans lequel l'écran est supporté par un cylindre perforé conducteur d'électricité qui entoure la cible. 27. Appareil selon la revendication 23, 24, 25 ou 26, dans lequel la cible est un élément cylindrique allongé et dans lequel plusieurs 30 piles de lames de rasoir sont à égale distance de la cible. 28. Appareil selon la revendication 23, 24, 25, 26 ou 27, dans lequel la longueur axiale de la pile de lames est inférieure à la longueur de la cible. 29. Appareil selon la revendication 23, 24, 25, 26, 27 ou 28, 35 dans lequel la cible comprend: une partie support constituée du métal de renforcement et des éléments distincts d'un métal N répartis à intervalles réguliers et fixés à ladite partie support. 30. Un élément cible destiné à une méthode selon la revendication 17, 18, 19, 20, 21 ou 22, dont la surface exposée au bombardement 40 ionique est constituée seulement du métal N et du métal de 70 27836 21 2053217 renforcement dans des proportions permettant de fournir le pourcentage désiré de ces métaux dans l'alliage. 31. Un élément cible selon la revendication 30, dans lequel le métal de renforcement forme un segment support et dans lequel 5 plusieurs segments constitués du métal N sont fixés et liés au segment support. 32. Un élément cible selon la revendication 30 ou 31, sous forme d'une tige allongée dont la surface apparente est composée de bandes alternées du métal N et du métal de renforcement.