Brevet FR2121884A1 — publié le 19720825

la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément de boîte de montre et un élément de boîte dé montre obtenu par ce procédé. Depuis plusieurs années on effectue des recherches pour four-5 nir à l'horlogerie une boîte de montre présentant une surface dure conservant le plus longtemps possible sa beauté et son éclat. Plusieurs solutions ont été proposées parmi lesquelles on peut mentionner le frittage de carbure, l'utilisation d'acier inoxydable durci par nitruration et revêtu de chrome dur, l'application de 10 carbure par projection, de même que l'utilisation d'acier ordinaire durci par dépôt chimique de carbure en phase gazeuse. Toutes ces solutions présentent des inconvénients : La boîte obtenue par frittage est très limitée dans ses formes et, de plus, est très fragile. 15 La boîte en acier inoxydable durci par nitruration nécessite, pour que soit obtenue une inoxydabilité suffisante, de recouvrir l'acier inoxydable durci d'une couche de chrome, ce qui implique de nombreux inconvénients. L'application de carbure par projection produit une couche de 20 revêtement dont la porosité est trop importante pour que l'état de surface désiré puisse être obtenu par polissage. Enfin, l'utilisation d'acier ordinaire durci par dépôt chimique de carbure en phase gazeuse produit une couche superficielle d'une dureté telle que le polissage ultérieur est pratiquement im-25 possible. La présente invention procède de l'idée d'usiner une boîte dans un matériau susceptible d'être durci en dernière opération, étant entendu que ce matériau doit être amagnétique, inoxydable, particulièrement vis-à-vis de l'eau de mer, facilement usinable et 30 déformable à chaud et à froid. Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'on façonne ledit élément en molybdène et qu'on le durcit au stade de la terminaison par une carburation produisant, en surface, un carbure de molybdène. 35 L'élément de boîte de montre obtenu par ce procédé est carac térisé par le fait qu'il est en molybdène revêtu, en surface, de carbure de molybdène. Le molybdène s'est révélé répondre aux impératifs mentionnés ci-dessus. Il est à remarquer que le durcissement de la boîte réa-40 lise au stade de sa terminaison ne consiste pas en une cémentation au sens propre de ce terme, c'est-à-dire comportant une zone en 72 01481 2 2121884 surface très dure liée au coeur par une zone de transition, mais en une carburation produisant en surface un carbure de molybdène. l'opération de durcissement par carburation s'effectue en enfouissant les pièces terminées dans un cément de type classique, 5 en fermant la boîte contenant ce cément par soudage, pour assurer une étanchéité absolue, et en portant ce cément à une température de 1100 à 1300°C pendant 10 à 15 heures ou plus encore si l'on désire obtenir une carburation très profonde. Le refroidissement doit s'effectuer dans le four et très len-10 tement pour éviter que la zone carburée ne devienne fragile. Une fois que la pièce a atteint la température ambiante, on peut la recuire à environ 1000°G, pendant 2 heures environ, en la laissant ensuite de nouveau refroidir très lentement, ce qui améliore la diffusion de la couche durcissante et diminue la fragilité de la 15 pièce. La dureté obtenue est de l'ordre de 1500 à 1700 Vickers mesurés par micro-dureté sous une charge de 500 g et la profondeur de carburation est de l'ordre de 10 à 300 microns selon la température et le temps. Il n'y a pas de déformation car le molybdène, à 20 1000°C, a la même résistance que le fer à 20°C. Un simple avivage donne l'éclat souhaité. Le durcissement par carburation peut également s'effectuer dans un récipient en céramique dont le cément est constitué de 60$ de charbon actif, 30 i<> de graphite et 10 $ de poudre de charbon de 25 bois. L'opération sera poursuivie pendant 20 heures environ, à 1300°C environ, pour obtenir une couche dure d'une épaisseur de 150 microns dont la dureté est de 1500 à 1600 Vickers sous 500 g de charge. Le durcissement peut également s'effectuer sous une atmosphè-30 re contrôlée contenant 98 % d'hydrogène et 2 % de méthanol. On peut obtenir une surface de couleur foncée d'un très bel éclat et qui se polit sans aucune difficulté en traitant les pièces ainsi carburées dans une atmosphère d'hydrogène sulfureux à environ 850°C pendant environ 20 minutes, ce qui forme du disulfu-35 re de molybdène in situ. Du fait que le molybdène a la propriété de s'oxyder facilement au-dessus de 500°G, différentes couleurs, par exemple le bleu ou l'orange, peuvent également être obtenues en modifiant la composition chimique de l'atmosphère ambiante ou par une oxydation galva-40 nique dans des bains à tendance fortement acide ou alcaline, voire caustique. 72 01481 3 2121884 K_gj_gj_B_i_cjyr_i o_s_s 1 - Procédé de fabrication d'un élément de boîte de montre, caractérisé par le fait qu'on façonne ledit élément en molybdène et qu'on le durcit au stade de la terminaison par une carburation produisant, en surface, un carbure de molybdène. 5 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on effectue le durcissement dans un cément porté à line température de 1100 à 1300°0 environ, pendant 10 à "15 heures. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé.par le fait qu'on effectue le durcissement dans un cément constitué de 60 fo de 10 charbon actif, 30 f> de graphite et 10 °/c de poudre de charbon de bois. 4 - Procédé suivant les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que l'opération de durcissement se poursuit pendant 20 heures environ à 1300°C environ. 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait 15 qu'on effectue le durcissement sous une atmosphère contrôlée contenant 98 fo d'hydrogène et 2 fo de méthanol. 6 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une fois effectué le durcissement, on recuit l'élément à environ 1100°C, pendant 2 heures environ, le laissant ensuite refroidir très 20 lentement. 7 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on traite l'élément une fois durci dans une atmosphère d'hydrogène sulfureux afin de former, en surface, du sulfure de molybdène donnant à l'élément une couleur foncée. 25 8 - Procédé suivant les revendications 1 et 7, caractérisé par le fait que le traitement de l'élément dans une atmosphère d'hydrogène sulfureux s'effectue à une température d'environ 850°C pendant environ 20 minutes. 9 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait 30 qu'on colore l'élément par une oxydation, soit en modifiant la composition chimique de l'atmosphère ambiante, soit par un traitement galvanique dans un bain à tendance fortement acide ou alcaline, voire caustique. 10 - Slément de boîte de montre obtenu par la mise en oeuvre 35 du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est en molybdène revêtu, en surface, de carbure de molybdène.