Brevet FR2565161A1 — publié le 19851206

- 1 6- ELEMENT METALLIQUE GAINE A USAGE ORNEMENTAL La présente invention concerne un élément métallique gainé à usage ornemental, comprenant un noyau en titane ou en alliage à base de titane et une gaine formant un revêtement du noyau. L'invention concerne parti- culièrement un élément métallique gainé utilisable notamment pour réaliser des montures de lunettes. On connaît déjà des éléments métalliques gainés renfermant du titane. Par exemple, un noyau en titane ou en alliage à base de titane est recouvert d'une gaine appliquée sur ce noyau et faite de nickel, d'un alliage à base de nickel, d'un alliage à base d'or ou d'un alliage de cuivre à 9% de nickel et 2% d'étain. Le noyau à base de titane assure un faible poids et une grande résistance mécanique, tandis que l'utilisation d'un alliage pour la gaine as- sure à l'élément d'excellentes aptitudes au formage, au brasage et au pla- cage, ainsi qu'un bel éclat de la surface. Les éléments gainés classiques de ce genre sont beaucoup utilisés pour la fabrication de montures de lunettes et de bracelets de montres. En dépit de ces avantages, les éléments gainés classiques de ce genre présen- tent plusieurs inconvénients inévitables. Dans les cas des éléments métalli- ques gaines susmentionnés, les alliages utilisés pour la gaine ont un poids spé- cifique relativement important et une faible résistance mécanique. Par consé- quent, il existe une limite à l'augmentation de l'épaisseur de la gaine, augmen- tation qui permet évidemment d'améliorer les aptitudes au formage, au bra- sage et au placage. Par contre, une augmentation du taux de titane dans le noyau, qui procure évidemment un faible poids et une grande résistance méca- nique, réduit inévitablement l'aptitude au formage de l'élément gainé. Une faible aptitude au formage ne permet pas la production de montures de lu- nettes dont les formes et l'aspect sont compliqués. Bien qu'on puisse envisa- ger d'agrandir la section transversale de l'élément gainé, une section impor- tante signifie forcément un poids élevé. Par conséquent, la présente invention a pour but de permettre la production industrielle d'un élément métallique gainé présentant un faible poids et une grande résistance mécanique, une aptitude idéale au formage et de bonnes aptitudes au brasage et au placage. -2 - Dans ce but l'invention concerne un élément métallique gainé du type men- tionné en préambule, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage durcissable par vieillissement. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'exemples de réalisation préférés en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure I est une vue en coupe transversale d'un exemple d'un élément métallique gainé selon l'invention, La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un autre exemple d'un élé- ment métallique gainé selon l'invention, et La figure 3 est un diagramme représentant des résultats d'essais de trac- tion. La fig. I représente un élément métallique gainé ayant la forme d'un fil 10, dans lequel un noyau 11 en titane ou en alliage à base de titane est entière- ment recouvert d'une gaine 12 faite d'un alliage durcissable par vieillissement. L'alliage utilisé pour la gaine doit avoir de bonnes aptitudes au brasage et au placage et pouvoir durcir dans une mesure significative par vieillissement. En plus, l'alliage doit avoir de bonnes aptitudes au formage avant durcisse- ment. A titre d'exemples, on utilisera de préférence des alliages des types suivants: Cu-(10 à 25%)Ni-(5 à 25%)Mn, Cu-(5 à 15%)Ni-(I à 8%) AI, Cu-(0.1 à 5%)Be, Cu-(0.1 à 5%)Be-(0.1 à 10%)Ni, Ni-(l à 30%)Sn et Ni-(4 à 20%)Cr- (0.1 à 2.0%)Be-(0.1 à 2.0%)Cu. De préférence, le rapport entre la section transversale de la gaine 12 et celle du noyau 11 est compris entre 5 et 25%. Si ce rapport dépasse cette limite supérieure, le revêtement ne peut pas être exécuté sans inégalités en raison de la différence de résistance mécanique entre la gaine 12 et le noyau 11. Un rapport trop bas nuit à l'aptitude au formage. Dans le cas de l'élément représenté sur la fig. 1, l'opération de revêtement est suivie d'un durcissement par vieillissement pour augmenter la résistance 2565 161 - 3 - mécanique de la gaine 12. Une résistance mécanique élevée de la gaine 12 autorise la réalisation d'une gaine plus mince, ce qui permet évidemment un gain de poids. Grâce aux excellentes aptitudes de la gaine 12 au formage, au brasage et au placage, le formage devrait de préférence précéder le dur- cissement. L'inclusion de titane dans le noyau Il accroît, dans une mesure significative, la légèreté et l'élasticité de l'élément 10 qui, ainsi,se prête bien à la production de montures de lunettes présentant des formes et un aspect qui sont compliqués. L'élément illustré par la fig. 2 se présente sous la forme d'une plaque 20 comportant un noyau 21 en titane ou en alliage à base de titane, pris en sand- wich dans une gaine 22 constituée, du part et d'autre du noyau, d'une couche d'un alliage durcissable par vieillissement. On décrira ci-dessous à titre d'exemple le mode de préparation et les carac- téristiques d'un élément d'essai (No. 1) gainé selon la présente invention et d'autres éléments d'essai (No. 2 à 4) préparés différemment. Pour préparer l'élément d'essai No. 1, on a utilisé un noyau de titane (baguet- te ronde du type 2 selon normes JIS) qui a été revêtu d'une gaine en alliage de cuivre à 20% de nickel et 20% de manganèse, avec un rapport de 18% en- tre les sections transversales. Après revêtement, l'élément revêtu a été sou- mis à un recuit intermédiaire à 5600C et à un tréfilage pour former un fil de 2,6 mm de diamètre. Ce fil a été soumis ensuite à des recuits continus à 560 C dans un environnement d'azote gazeux pour transformation de l'al- liage de la gaine. Un tréfilage subséquent a produit un fil de 1,3 mm de dia- mètre qui a été soumis à un durcissement par vieillissement à 380 C pendant 2,5 heures dans un environnement d'azote gazeux. Le taux de tréfilage, c'est- à-dire la diminution relative de section, était égal à 75%. Pour servir d'élément de comparaison, le fil avant application du durcissement par vieillissement a été utilisé comme élément d'essai No. 2. Comme autre comparaison, l'élément d'essai No. 3 a été réalisé en titane uniquement. L'élément d'essai No. 4 comprenait une gaine de nickel appliquée sur un noyau de titane avec le même taux de tréfilage que l'élément d'essai No. 1. -4- Les éléments d'essai No. I à 4 ont été soumis à des essais de traction, dont les résultats sont donnés graphiquement par la fig. 3. Dans cette figure, la ligne pointillée correspond à l'élément d'essai No. 1, la ligne en traits interrompus à l'élément No. 2, la ligne en trait continu à l'élément No.3 et la ligne en trait mixte à l'élément No. 4. La fig. 3 montre que l'élément d'essai No. 1, gainé selon la présente inven- tion, présente une plus grande résistance mécanique que les éléments réali- sés de manière classique. Comme la résistance de l'élément gainé selon l'in- vention vaut environ 1,8 fois celle des éléments classiques, on peut escompter une réduction de 45% de la section transversale nécessaire pour la fabrication d'un produit de même résistance mécanique. - 5 - Revendications 1. Elément métallique gainé à usage ornemental, comprenant un noyau (11, 21) en titane ou en alliage à base de titane et une gaine (12, 22) formant un revêtement du noyau, caractérisé en ce que ladite gaine est faite d'un alliage durcissable par vieillissement. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de cuivre comprenant 10 à 25% en poids de nickel, 5 à % en poids de manganèse et essentiellement du cuivre pour le solde. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de cuivre comprenant 5 à 15 % en poids de nickel, 1 à 8% en poids d'aluminium et essentiellement du cuivre pour le solde. 4. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de cuivre compren'ant 0,1 à 5 % en poids de béryllium et essentiellement du cuivre pour le solde. 5. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de cuivre comprenant 0,1 à 5 % en poids en bérylium, 0,1 à 10 % en poids de nickel et essentiellement du cuivre pour le solde. 6. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de nickel comprenant 1 à 30 % en poids d'étain et essen- tiellement du nickel pour le solde. 7. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est faite d'un alliage à base de nickel comprenant 4 à 20 % en poids de chrome, 0,1 à 2,0 % en poids de béryllium, 0,1 à 2,0 % en poids de cuivre et essentielle- ment du nickel pour le solde. 3G 8. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport entre la section transversale de la gaine (12) et celle du noyau (11) est compris en- tre 5 et 25 %.