CH279670A - Motor spring, in particular for watch movement. - Google Patents

Motor spring, in particular for watch movement.

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CH279670A
CH279670A CH279670DA CH279670A CH 279670 A CH279670 A CH 279670A CH 279670D A CH279670D A CH 279670DA CH 279670 A CH279670 A CH 279670A
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Company Elgin National Watch
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Company Elgin National Watch
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    • G04B1/00Driving mechanisms
    • G04B1/10Driving mechanisms with mainspring
    • G04B1/14Mainsprings; Bridles therefor
    • G04B1/145Composition and manufacture of the springs

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Description

  

  <B>Ressort moteur, notamment pour mouvement de montre.</B>    La présente invention a. trait aux ressorts  moteurs, dont un exemple typique est. le res  sort.     moteur    des montres, cas particulier qui  présente dans la pratique des problèmes parti  culièrement difficiles à résoudre en ce sens  que l'espace restreint et des considérations  relatives à la durée de service probable font  qu'un tel ressort doit être capable d'emmaga  siner une grande quantité d'énergie sous un  faible volume et que des opérations répétées  de remontage et de déroulement qui inter  viennent pendant. toute la durée de service de  la montre doivent représenter l'accumulation  et la mise en liberté de quantités d'énergie  sensiblement identiques.  



  Une caractéristique des ressorts moteurs  de ce genre réside dans le fait que, pendant  leur utilisation, ils sont soumis à des condi  tions de charge continues et que, par cons  truction et en vue de l'économie, la charge à  laquelle le ressort est soumis à la fin du re  montage est voisine des limites de la. résis  tance mécanique du métal, le facteur de sécu  rité minimum possible étant. admis.  



  Antérieurement à l'invention, les ressorts  moteurs de montres ont généralement été faits  en acier à ressort de haute teneur en carbone,  car on avait constaté que ce métal seul possé  dait les combinaisons nécessaires de propriétés  de résistance mécanique et de ténacité élevées  qui sont nécessaires pour emmagasiner les  quantités requises d'énergie dans le faible  espace dont on dispose. L'acier à ressort cou-         ramment    utilisé pour les ressorts moteurs de  montres possède une limite d'élasticité ou d'al  longement de l'ordre de 163     kg/mm2    et un  module d'élasticité de 10,6 X     1011    dynes par  centimètre carré.  



  Deux défauts ,des ressorts moteurs en acier  pour montres sont depuis longtemps connus.  L'un d'eux est sa tendance à la corrosion en  présence d'humidité. Comme les     ressorts    de  montres sont soumis en service à des efforts  voisins de leur charge de rupture, la.     plias     légère corrosion est sujette à provoquer leur  rupture.    Un second défaut est da tendance de ces  ressorts à se déformer d'une manière perma  nente, ce qui diminue leur longueur effective  et la quantité d'énergie qu'ils sont capables  d'emmagasiner. Ce défaut de l'acier à ressort  est dû au fait que sa limite d'allongement  proportionnel, appelée ci-après  limite pro  portionnelle  dans un but de concision, est.  de beaucoup inférieure à. sa limite d'élasticité.

    La limite proportionnelle de l'acier à ressort  de montre ordinaire n'est que .de 124     kg/mm2     environ, de sorte que toute fatigue excédant  cette valeur occasionne une déformation per  manente et, comme moindre inconvénient, di  minue le temps pendant lequel la montre  fonctionne à chaque remontage complet et mo  difie l'exactitude en raison de la diminution  du couple moyen transmis     ai--t    rouage pendant  le déroulement et l'entraînement.

        L'invention a pour but     d'éviter    l'un et  l'autre de ces défauts et a pour objet un res  sort moteur, notamment     pour    mouvement de  montre,     caractérisé    par ce qu'il est fait d'un  ruban métallique non magnétique, non     magné-          tisable;

      résistant. à la     corrosion    sous condi  tions atmosphériques, ayant. une dureté       Vickers    supérieure à 480,     uné    limite propor  tionnelle d'au moins 134     kg/mm2,    une limite  d'élasticité pour un décalage de 0,02% d'au  moins 158     kg/mm2    et un module d'élasticité  d'au moins 20 X 1011     dynes/cm2,    ce ruban  étant en un alliage .contenant 20 à     501/o    de  cobalt, 20 à     371/o    de chrome et de molybdène  combinés, dont la quantité du chrome est de  15 à 30% et celle du molybdène -de 1 à     101/o,

            20    à     50        %        de        nickel,        fer        et        manganèse        com-          binés,    dont la quantité du nickel est plus  grande que celle du fer, et dont la.

   quantité       du        manganèse        est        inférieure    à     5%,        0,05    à       0,30        %        de        carbone,        et        au        plus        1,2        %        d'élé-          ments    présents à. titre d'impuretés.  



  Cet alliage peut     contenir,du    béryllium. De  préférence, ladite dureté     Vicker    s du ruban  métallique est d'au moins 575 et sa limite  proportionnelle d'au moins 141     kg/mm2,     176     kg/mm2,    l'alliage du ruban contenant 28  à     45        %        de        cobalt,        24    à     35        %        de        chrome        et        de          molybdène        -combinés,

          dont    5 à     7%        de        molyb-          dène,        25,5    à     40,3%        de        nickel,        fer        et        manga-          nèse,        0,08    à     0,22%        de        carbone        et        au        plus          0,

  51/o        -d'éléments    présents à, titre d'impuretés,  la réduction d'épaisseur dit. alliage par lami  nage à froid étant au moins 800/0.  



  La dureté     Vickers    du ruban métallique  peut être de 600 ou même davantage et sa li  mite     proportionnelle    d'au moins 162 kg/     mm2,     sa     limite    d'élasticité d'au moins 190     kg/mm-2,     l'alliage du ruban contenant     401/o    de cobalt,         20%        de        chrome,        71/o        de        molybdène,        15,5%          de        nickel,

          15%        de        fer,        2%        de        manganèse,        la     réduction d'épaisseur dudit alliage par lami  nage à froid étant au moins 900/0.  



  L'alliage recuit contient des constituants       précipitables    qui, pendant le     vieillissement,     développent de la dureté et de la résistance  mécanique dans le ressort.. Les traitements de  l'allongement à froid et du vieillissement à la  température de précipitation qui lui fait       suite    non seulement durcissent l'alliage, mais  augmentent aussi grandement la charge de  rupture et la limite proportionnelle.

   La résis  tance mécanique inhérente à la  matrice  ou  alliage ide base composé de cobalt et de  chrome, combinée à l'accroissement de résis  tance qui résulte de     l'allongement    à froid suivi  du vieillissement, aboutit au développement  d'une résistance à la traction au moins égale  à celle d'un acier habituel à ressort moteur de  montre et d'une limite .proportionnelle nota  blement supérieure à celle de cet acier.  



  Il en résulte que le ressort moteur ainsi  obtenu     peut    recevoir la. même section trans  versale, la même longueur et la. même cour  bure spirale initiale qu'un ressort moteur de  montre en acier habituel, de sorte qu'il le  remplace exactement, qu'il se loge dans le  même espace et qu'il fonctionne initialement  au moins aussi bien que ce     ressort    d'acier à  tous les points de vue essentiels, tout en pré  sentant le grand avantage de ne pas être  sujet à. se détériorer par corrosion ou défor  mation permanente, ni être     sensible    aux  champs magnétiques.  



  Ci-après est donnée, à titre d'exemple, une  liste d'alliages utilisables pour les ressorts  conformes à l'invention.    
EMI0003.0001     
  
    <I>Tableau <SEP> I:</I>
<tb>  Alliage <SEP> Or <SEP> + <SEP> Ni <SEP> +Fe
<tb>  N  <SEP> Co <SEP> Mo <SEP> Or <SEP> Mo <SEP> + <SEP> Mn* <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> C <SEP> Be
<tb>  1 <SEP> 45 <SEP> 29,5 <SEP> 22,5 <SEP> 7 <SEP> 25,5 <SEP> 15 <SEP> 8,5 <SEP> 2 <SEP> 0,09 <SEP>   2 <SEP> 40 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 28 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0,16 <SEP> 0,04
<tb>  3 <SEP> 40 <SEP> <B>2</B>7 <SEP> 20 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 15,5 <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> 0,11
<tb>  3A <SEP> 40 <SEP> <B>2</B> <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 15,5 <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,02
<tb>  4 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 20 <SEP> 11,5 <SEP> 1,5 <SEP> 0,10 <SEP> 0,03
<tb>  4:

  1 <SEP> 35 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 30 <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 0,13 <SEP> 0,03
<tb>  5 <SEP> 34 <SEP> 31 <SEP> 25 <SEP> 6 <SEP> 35 <SEP> 32 <SEP> 2 <SEP> 0,1-1 <SEP> 0,08 <SEP>   6 <SEP> 30 <SEP> 32 <SEP> 26 <SEP> 6 <SEP> 38 <SEP> 31 <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> <B>0</B>,23 <SEP> 0,02
<tb>  7 <SEP> 31 <SEP> 29 <SEP> 23 <SEP> 6 <SEP> 40 <SEP> 35 <SEP> 4,5 <SEP> 0,8 <SEP> 0,09 <SEP>   8 <SEP> -10 <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> 30 <SEP> 7 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> 0,13 <SEP>   20 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 48 <SEP> 35 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0,06 <SEP> 0,03
<tb>  10 <SEP> 40 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> - <SEP> 35 <SEP> 22 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0,04 <SEP> 0,03       <B>'</B> Les     chiffres    donnés pour Ni + Fe     +        11n     sont indiqués pour l'emploi du diagramme  ternaire.

    



  Dans cette liste, les alliages contenant du       bériyllium    sont utilisables pour des ressorts  moteurs des montres si le pourcentage du       béryllium    est moindre que 0,020/0 ainsi que  ceux dont cet élément est absent.    Parmi ces     alliages,    les N " 1 à. 7     inclus     ont été trouvés extrêmement satisfaisants  pour la fabrication des ressorts moteurs pour  montres, et les     N 3    8 à 10 inclus sont suscep  tibles de recevoir la même application.  titre comparatif, on indiquera le comporte  ment d'une autre série     d'alliages    ne conve  nant Pas pour le but visé.

    
EMI0003.0011     
  
    <I>Tableau <SEP> IA:</I>
<tb>  Alliage <SEP> Go <SEP> Gr+ <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Ni+Fe <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> C <SEP> Be
<tb>  N  <SEP> Mo <SEP> + <SEP> Mn
<tb>  11 <SEP> 50 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 18 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0,09 <SEP>   12 <SEP> 20 <SEP> 46 <SEP> 40 <SEP> 6 <SEP> 34 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,05
<tb>  13 <SEP> 20 <SEP> 26,3 <SEP> 22,6 <SEP> 3,7 <SEP> 52 <SEP> 26,3 <SEP> 25 <SEP> 0,72 <SEP> 0,06 <SEP>   14 <SEP> 40 <SEP> 16 <SEP> 10 <SEP> 6 <SEP> 44 <SEP> 30 <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,04
<tb>  15 <SEP> 56 <SEP> 22 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 21,5 <SEP> 4,5 <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,01
<tb>  16 <SEP> 55 <SEP> 34,5 <SEP> 27,5 <SEP> 7 <SEP> 10,5 <SEP> 8,5 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP> -       Dans les tableaux     ci-.dessus    et les suivants,

    les quantités indiquées pour le cobalt, le  chrome, le nickel, le molybdène, le fer et le  manganèse sont les quantités     calealées    en  poids (vérifiées précises par l'analyse), alors  que le     carbone    est. la. valeur analytique.  



  Les alliages     N 8    4 et 4A ont. la même com  position  ternaire ; dans le N  4, il y a 200/0  de Ni avec     11,51/o    de Fe; dans le N  4A, il y  a     30        0/0        de        Ni        avec        1,5        %        de        Fe.        L'alliage        N     8  est utilisable, mais inférieur aux alliages       N e   <B><I>1</I></B> à 7, en raison de sa teneur élevée en    Cr     +    Mo et de sa faible     teneur    en.

   plastifiant  Ni + Fe     +    Mn. L'alliage N  9 possède le     mi-          nimum        de        Co        et        ne        contient        que        0,08        %        de        C.     Il est en     principe    utilisable, mais une modifi  cation consistant à élever sa teneur en     car-          bone    à     0,

  2%        est        désirable.        L'alliage        N         10        ne     contient pas de Mo et sa charge de rupture  est faible.  



  On connaît des alliages à base de cobalt  et de chrome qu'on utilise .comme pièces fon  dues pour la prothèse .dentaire, les     outils    de  coupe inoxydables, les pièces devant conser-      ver leur forme et leur résistance mécanique  aux températures élevées, comme les soupapes  des moteurs à     combustion    interne, etc., les  opérations de façonnage finales consistant en  un forgeage à chaud ou en une rectification  à. la meule.  



  <B>Il</B> est en outre connu d'introduire d'autres  éléments dans ces alliages fondamentaux; par  exemple, on a introduit du molybdène dans  ceux de ces alliages qui ont été utilisés pour  des pièces de prothèse dentaire, et le  tungstène a été incorporé à ceux de ces  alliages qui sont destinés à des outils de  coupe, à des revêtements de soupapes ou de  tiroirs, etc., en vue d'améliorer la dureté et  la résistance à l'abrasion. Il est notoire que  les alliages ainsi modifiés peuvent atteindre  des résistances mécaniques et duretés presque  aussi élevées que celles des aciers à haute  teneur en carbone traités     thërmiquement,     mais, à la connaissance de l'inventeur, aucun  d'eux n'avait été utilisé avec succès pour rem  placer les ressorts en acier au carbone.  



  L'inventeur a découvert que, par des sé  lections corrélatives convenables des condi  tions afférentes à la composition, au travail  mécanique et aux traitements thermiques, es  alliages qui contiennent le cobalt et le chrome  dans des proportions propres à assurer une  bonne résistance mécanique     desdits    alliages à  l'origine, peuvent être travaillés et traités de  telle sorte que leurs propriétés de résistance  mécanique augmentent et deviennent égales,  sinon supérieures, à celles qui .peuvent être dé  veloppées avec d'excellents aciers     habituels     pour ressorts de montres, et qu'on peut, par  ce moyen,

       -fabriquer        des    ressorts moteurs  d'horlogerie qui possèdent des propriétés ini  tiales au moins égales à celles d'un ressort  d'acier habituel de mêmes     @dimeusions    et qui  sont, capables d'éviter la corrosion et la     d6for-          mation    permanente, de sorte que leur durée  probable est de beaucoup supérieure à celle  du ressort auquel ils sont substitués.  



  Il est préférable de fondre le cobalt, le  nickel et le fer dans un four à induction à  haute fréquence et d'ajouter alors le chrome  sous forme de     ferroelirome    et le     molybdène       sous forme de     ferromolybdène.    Le     rnangarrèsP     est de préférence ajouté sous forme d'un  ferro-alliage contenant environ     801/o    de man  ganèse. Après que l'alliage a été fondu et  amené à la température convenable, on ajoute  un peu d'aluminium et un peu     d'alliage    de       calcium-silicium    en vue de la désoxydation.

    On écume le laitier et fond le lingot; des lin  gots de 2,5 à 45 kilogrammes ont été fabri  qués     dans    la pratique.  



  Le lingot est alors forgé à chaud et con  verti par laminage à, chaud en plaque     oui     barre d'épaisseur telle que le travail à chaud  cesse d'être économique. La. plaque peut être  ainsi réduite à une épaisseur de 1,27     mrr,     mais une épaisseur de 6,25 à 5,08 mm est pré  férable dans ,la pratique. Le travail à chaud  est effectué à des températures supérieures  au rouge, avec une préférence pour les tem  pératures voisines de 1090  C. Ce traitement  est suivi .d'un recuit d'homogénéisation â 1150  à 1200  C.  



  On indiquera ci-après la. dureté acquise  par quelques-uns des allia-es     précédemment     énumérés à la suite du recuit d'homogénéisa  tion (à partir de 1150      C)    ayant fait suite au  travail à chaud  
EMI0004.0022     
  
    <I>Tableau <SEP> II:</I>
<tb>  Alliage <SEP> N  <SEP> Dureté <SEP> Vickers
<tb>  3 <SEP> 225
<tb>  5 <SEP> 227
<tb>  7 <SEP> 217
<tb>  8 <SEP> 274
<tb>  11 <SEP> 247
<tb>  16 <SEP> 285       La bande est alors laminée à, froid à la  température ambiante jusqu'à. une épaisseur  de 2,54 mm, cette réduction d'épaisseur étant.  suivie d'un nouveau recuit d'homogénéisation,  lui-même suivi d'une nouvelle réduction, par  .laminage à froid, à 1,02 mm.

   Un dernier re  cuit d'homogénéisation a été effectué à partir  de 1150  C et le laminage à froid final a alors  réduit la bande ou ruban à une épaisseur de  0,1118 mm. A ce stade, les propriétés de ré  sistance mécanique étaient celles indiquées  dans le tableau III ci-après.      <I>Tableau III:

  </I>  bans ce tableau et les tableaux et la des  cription qui suivent,     13éd        signifie    la     réduction     d'épaisseur en      /o,        TS    représente da charge de  rupture, PL la limite proportionnelle, YS la  limite d'élasticité,     Mod    le module d'élasticité  et     VIIN    l'indice de dureté     Viclcers.        TS,    PL et  YS sont exprimés en     kg/mm=    et     Mo,d    en       (1viles/em'X    1011.

   YS a été indiqué avec un       déca.lag'e    de 0,02 /0     (allongement    permanent  dis     la,    limite de la     proportionnalité).        Les     épreuves<B>(le</B> flexion, (lui donnent une indica  tion (le la ténacité, ont     consislé    en     une    flexion  de l80  autour d'arbres du     diamètre    spécifié.

    
EMI0005.0021     
  
    11N <SEP> ge <SEP> Réd. <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> <B><I>UN</I></B>
<tb>  1 <SEP> 89,2 <SEP> 206 <SEP> 86 <SEP> 117 <SEP> 17,8 <SEP> 530
<tb>  2 <SEP> 92 <SEP> 207 <SEP> 100 <SEP> 122 <SEP> 1.6,3 <SEP> 497
<tb>  3 <SEP> 92,7 <SEP> 202 <SEP> 91 <SEP> 110 <SEP> 17,1 <SEP> 551
<tb>  3A <SEP> 90 <SEP> 207 <SEP> 82 <SEP> 100 <SEP> 1.9 <SEP> 535
<tb>  4 <SEP> 92,7 <SEP> 191 <SEP> 10<B>9</B> <SEP> 125 <SEP> 15,<B>6</B> <SEP> 51<B>6</B>
<tb>  411. <SEP> 92,7 <SEP> 200 <SEP> 95 <SEP> 115 <SEP> 18 <SEP> 481     
EMI0005.0022     
  
    Alliage <SEP> Réd.

   <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN
<tb>  N 
<tb>  5 <SEP> 89 <SEP> non <SEP> déterminés
<tb>  <B>6</B> <SEP> 89 <SEP> 182 <SEP> 105 <SEP> 129 <SEP> 15,1 <SEP> 485
<tb>  7 <SEP> 89 <SEP> non <SEP> déterminés
<tb>  8 <SEP> 78,5 <SEP> 212 <SEP> 93 <SEP> 122 <SEP> 17,<B>6</B> <SEP> 53<B>6</B>
<tb>  9 <SEP> 92,7 <SEP> 17<B>6</B> <SEP> 99 <SEP> 124 <SEP> 1<B>6</B>,2 <SEP> 475
<tb>  10 <SEP> 92,7 <SEP> <B>185</B> <SEP> 100 <SEP> 123 <SEP> 16,<B>6</B> <SEP> 466
<tb>  11 <SEP> 57 <SEP> 197 <SEP> 79 <SEP> 107 <SEP> 19,4 <SEP> 542
<tb>  12 <SEP> n'ont <SEP> pas <SEP> pu <SEP> être <SEP> laminés <SEP> à <SEP> chaud
<tb>  13 <SEP> 89 <SEP> non <SEP> déterminés
<tb>  14 <SEP> 11'011t <SEP> pas <SEP> pu <SEP> être <SEP> laminés <SEP> à <SEP> chaud
<tb>  15 <SEP> 66,6 <SEP> 18<B>6</B> <SEP> 118 <SEP> 148 <SEP> 1<B>6</B>,

  9 <SEP> 515
<tb>  1<B>6</B> <SEP> 57 <SEP> <B>187</B> <SEP> 83 <SEP> 108 <SEP> 19,<B>6</B> <SEP> . <SEP> 57<B>6</B>       <I>(Nota:</I> Les alliages     N y    11, 15 et 16 ont  été difficiles à laminer     à,    froid en raison de la  faible quantité de plastifiant,     .et    les réduc  tions spécifiées sont des limites pratiquement       admissibles.)          lies    rubans ont alors été soumis à un vieil  lissement à 480  pendant 5     heures    et les essais  ont donné les résultats suivants:

    
EMI0005.0029     
  
    <I>Tableau <SEP> IV:</I>
<tb>  Propriétés <SEP> de <SEP> résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> Diamètre <SEP> des <SEP> éprouvettes <SEP> de <SEP> flexion
<tb>  1;S <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN <SEP> Flexion <SEP> Rupture <SEP> Rupture
<tb>  totale <SEP> partielle <SEP> totale
<tb>  1 <SEP> 262 <SEP> 171 <SEP> 198 <SEP> 21 <SEP> <B>6</B>77 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  2 <SEP> 274 <SEP> 1<B>6</B>2 <SEP> 192 <SEP> 20,4 <SEP> 790 <SEP> 3,175 <SEP> - <SEP> 2,413
<tb>  3 <SEP> 255 <SEP> 175 <SEP> 194 <SEP> 20,1 <SEP> <B>6</B>95 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  3A <SEP> 262 <SEP> 187 <SEP> 204 <SEP> 19,8 <SEP> 690 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  4 <SEP> 244 <SEP> 142 <SEP> 188 <SEP> 20,7 <SEP> <B>6</B>23 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  411 <SEP> <B>252</B> <SEP> 1.45 <SEP> 189 <SEP> 21,

  3 <SEP> 579 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  5 <SEP> 255 <SEP> 162 <SEP> 193 <SEP> 21,5 <SEP> <B>6</B>73 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905 <SEP> 1,524
<tb>  6 <SEP> 23<B>6</B> <SEP> 157 <SEP> 184 <SEP> 20,3 <SEP> 664 <SEP> 3,175 <SEP> - <SEP> 2,413
<tb>  7 <SEP> , <SEP> 222 <SEP> 159 <SEP> 183 <SEP> 21,1 <SEP> <B><I>6</I></B>60 <SEP> 1,01<B>6</B> <SEP> - <SEP> 0,813
<tb>  8 <SEP> 268 <SEP> 175 <SEP> 205 <SEP> 20,8 <SEP> 700 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905 <SEP> 1,524
<tb>  9 <SEP> 254 <SEP> 141 <SEP> 179 <SEP> 20,3 <SEP> <B>6</B>02 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905 <SEP> 1,524
<tb>  10 <SEP> 22<B>6</B> <SEP> 134 <SEP> 1<B>6</B>0 <SEP> 20,4 <SEP> 486 <SEP> 2,413 <SEP> - <SEP> 1,905
<tb>  11 <SEP> 234 <SEP> 1<B>6</B>0 <SEP> 189 <SEP> 22,3 <SEP> 713 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb>  13 <SEP> 201 <SEP> 137 <SEP> 1.62 <SEP> 19,8 <SEP> 570 <SEP> 0,813 <SEP> - <SEP> -       <I>(Nota:

  </I>     L'alliaâe    N  13 ne     posede    qu'une  faible résistance et une faible .dureté. Les       alliages        N g    15 et 16 étaient trop fragiles pour  les essais.)         L'alliag-c    contient environ 20 à<B>50%</B> de  cobalt et environ 15     à.        301/0    de chrome, avec  20 à,     50 /o        (1e    constituants ramollissants on  plastifiants, comprenant (au moins du nickel).

        En     général,    ces constituants sont présents       sous        forme        de        20    à     50%        de        cobalt,

          de        20    à       37%        de        chrome        et        de        .molybdène        combinés        (le          molybdène        constituant    1     â        10%        cle        l'alliage)

            et        20        â        50%        de        nickel,        de        fer        et        de        mailba-          nèse    combinés (le     pourcentage    de nickel étant  supérieur     â    celui du fer,

   dont la proportion  peut varier de traces     négligeables    à un     maxi-          mùni        de        15        %,        et        le        pourcentage        .de        manga-          nèse    étant compris entre une fraction     rési-          duelle        et        5%)

          et        une        teneur        en        carbone        d'en-          viron        0,05    à     0,3        %.        Le        béryllium        peut        être     présent en faibles quantités, des teneurs     par-          ticulières        de        0,01    à     0,

  09        %        s'étant        avérées     comme     avantageuses    pour les ressorts moteurs  de montres. Le reste est composé des impu  retés qui accompagnent les métaux introduits  ou qui résultent     des    opérations (le fusion.  Elles ne doivent pas comprendre plus de       0,05%        d'azote        (celui,ci        étant        efficace    à     titre     de substituant partiel pour le carbone).

   Le  silicium résiduel de la     désoxydation    qui inter  vient pendant ,la fusion peut être toléré     jus-          qu'à        0,5        %        et,        clans        le        cas        de        quelques        alliages,

            jusqu'à        1%        lorsque        la        teneur-        en        fer        es'     élevée. Le total de ces éléments concurrents  et     résiduels    est ainsi inférieur à environ 1,2 01o.  



  Les compositions     actuellement    préférées,  assurant     -les    conditions de douceur les plus  favorables à l'état recuit     d'homogénéisation,     le développement .de la résistance mécanique  pendant le travail à froid et le vieillissement  subséquent et .des propriétés supérieures à  celles de .l'acier à ressort moteur de montre       habituel,        comprennent        28    à     45        %        de        cobalt,

            24    à     35        %        de        chrome        et        de        molybdène        com-          binés        (dont    5 à 7     %        de        molybdène)        et        15    à  32% de nickel,

   fer et manganèse combinés  (le nickel     prédominant    sur le     fer    et le manga  nèse étant présent à     raison    (le 0,5 à 20/0). En  ce qui concerne les autres     constituants,        l'al-          lianle        possède        environ        0,08    à     0,22%        de        car-          bone;    0 à     0,09%        de        béryllium;

          de        préférence          moins        d'environ        0,15        .à        0,25%        de        silicium;     moins de 0,05% de chacun .des éléments phos  phore et soufre; avec ,des traces     insignifiantes     d'autres éléments.

   Le total de ces éléments  concurrents et résiduels est inférieur à     0,51/o.       Le cobalt est un des     constituants    de base  destinés à conférer de la résistance     inécani-          que.    En général, la résistance mécanique     s'ae-          croît    avec la teneur en cobalt, mais des pro  portions excessives de cet élément élèvent la       dureté    au point que les caractéristiques de  travail     â    froid cessent d'être satisfaisantes,  étant donné que les     propriétés    .de     résistance     finales ne peuvent .plus être développées.

   De  plus, il est généralement admis que le cobalt  constitue avec le chrome un composé inter  métallique qui fournit un constituant de dur  cissement et (le renforcement pendant le     vieil-          lissemeilt.     



  Le chrome contribue à un     degré    très im  portant à la résistance à la corrosion et co  opère avec le molybdène en ce sens que  l'accroissement de     1'111l        quelconque    ou de cha  cun de ces éléments, au-dessus (les     valelii-s     minima spécifiées, .donne lieu à un accroisse  ment de la résistance mécanique et de la du  reté, de sorte que ils somme (les     teneiii-s    en  chrome -et en     molyb.dène    est     déterminante     lorsque ces     éléments    sont tous     dent        présents.     



  Le     molybd%ne    .est un élément de     renfor-          cement    très efficace tant pour son effet sur  l'alliage .de base que pour son effet     sur    le  vieillissement.  



  Les     plastifiants    .du     groupe        composé    du       nickel,   <B>(lu</B> fer et     .c111        manganèse    sont     eonsi-          clérés    comme (les     adoucissants    de la     coinposi-          tion    à L'état recuit.

   En     d'autres    termes, un       alliage    binaire qui serait composé seulement  de cobalt et ,de chrome,     même    si les rapports  entre ces     dent    éléments sont     ceux    qui     coil-          viennent    pour le     développement    (le la résis  tance mécanique par travail à froid et vieil  lissement, conformément aux études (le l'in  venteur,

   ne se laisse     pas        surfisaniiiient.    bien  travailler à froid     pour    acquérir les propriétés  supérieures de résistance     mécanique        qui    peu  vent' être obtenues avec le présent alliage,       mai,,;

      l'addition de tels     plastli'iants    a     pour     effet de .diminuer la dureté de     l'alliage    recuit,  et il devient ainsi possible de développer les  résistances     d'écrouissafvo    avant que la     (fureté     qui     résulte        du.    laminage à froid ait atteint  des valeurs qui rendent tout travail à froid      supplémentaire pratiquement impossible. En  général, le nickel est par lui-même efficace  et on peut l'utiliser sans l'adjonction de quan  tités     appréciables    de fer ou de manganèse.

    Dans la pratique, le fer peut être appliqué à  titre de     remplacant    mineur du nickel et avec  le grand avantage     économique    que le chrome,  le     moh-bdène    et. -le manganèse peuvent être  introduits sous forme des ferro-alliages cor  respondants, dont le prix, rapporté au poids  du chrome et. du molybdène, est moindre,  outre qu'ils     possèdent    des points de     fusion     plus faibles et facilitent ainsi la fusion. Le  fer n'est toutefois pas admissible en tant que  substituant total :du nickel à cause de la for  mation d'écailles ou pailles de fer aux hautes  températures, et il convient, que sa. teneur soit  tenue au-dessous de celle du nickel.

   Le     man-          ganèse    est un bon désoxydant pendant le       brassage    et se comporte aussi comme un    agent. propre à surmonter tout effet nuisible  du soufre; dans l'alliage final, le manganèse  résiduel coopère avec le nickel pour conférer  la douceur ou le caractère ouvrable désirés;

   il       peut    y     en        avoir        jusqu'à        o        %        sans        effet        nuisi-          ble,    mais il ne semble pas qu'on ait aucun  avantage particulier à ce que la teneur de  l'alliage en cet élément, dépasse     21/o    environ.  



  La préférence pour les teneurs en carbone       de        0,08    à     0,22%    a     été        indiquée        par        les        com-          positions    optima ci-dessus.

   L'effet du carbone  est mis en évidence par des alliages autrement  identiques provenant de deux masses fondues  de l'alliage N  3, parmi lesquelles :l'alliage     3A,          avait        une        teneur        en        carbone        de        0,05%        et     l'alliage 3B une teneur en carbone de     0,091/o.     L'état  laminé à froid  est celui donné par     1e_     recuit suivi d'un .laminage à froid, et l'état        vieilli     est. le même, mais après 5 heures de,  vieillissement à 480  C.

    
EMI0007.0042     
  
    <I>Tableau <SEP> V:</I>
<tb>  Alliage <SEP> Condition <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN
<tb>  No
<tb>  A <SEP> laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> 182 <SEP> 94 <SEP> 119 <SEP> 15,4 <SEP> 519
<tb>  B <SEP> 184 <SEP> 95 <SEP> 116 <SEP> 16,1 <SEP> 531
<tb>  A <SEP> vieilli <SEP> 229 <SEP> <B>1</B>36 <SEP> 171 <SEP> 20,3 <SEP> 635
<tb>  B <SEP> 240 <SEP> 154 <SEP> 181 <SEP> 20,2 <SEP> 681
<tb>  Effet <SEP> de <SEP> 0,04 <SEP> % <SEP> C <SEP> 11 <SEP> 18 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 46       On voit     qtt'tme    amélioration très nette est  apportée à la     limite    proportionnelle, dont dé  pendent la propriété du     ressort    d'être ou non  sujet à des déformations permanentes en ser  vice et l'amplitude de ces déformations.  



  Le terme      recuit    d'homogénéisation , tel  qu'il est     utilisé    ici, définit l'opération consis  tant à chauffer la masse à une température à       laquelle        une    homogénéisation apparente se  produit, c'est-à-dire à laquelle les consti  tuants de précipitation sont mis en solu  tion; ainsi que le     refroidissement    auquel  la masse homogénéisée est. soumise en vue  de fixer cet état. Le refroidissement doit  être     assez    rapide pour empêcher la précipita  tion     desdits    constituants, on le vieillissement.    prématuré, pouvant donner lieu à une dureté  et à une résistance an travail à froid indési  rables.

   Dans la pratique, l'alliage devra être       soumis    à un traitement. initial de recuit d'ho  mogénéisation à et à partir d'une tempéra  ture de 1090 à 1260  C, et de     préférence    de  1149 à. 1177  C, et les autres     recuits        d'honto-          Éyénéisation    (intermédiaires et final) peuvent       ensuite    être effectués à et à partir de tempé  ratures aussi basses que 980  (1, quoique de  préférence comprises entre 1090 et 1150  C.

    Le refroidissement     rapide    de sections plus  épaisses que 5 mm exige la trempe à. l'eau,  alors que des sections plus minces peuvent  efficacement et     phis    commodément être re  froidies dans l'air.      L'effet du chauffage est d'adoucir l'alliage  et de l'amener à l'état voulu pour le travail  à froid, de provoquer la mise en solution de  certains     constituants    secondaires et de favo  riser la production d'une structure homogène  ayant une disposition cubique à faces cen  trées, ainsi que d'amener l'alliage à l'état où  il se prête le     mieux    au     durcissement    par vieil  lissement.  



  L'effet de la température au cours du  recuit d'homogénéisation est mis en évidence  par l'alliage N  3 qui possédait une dureté       Vickers    de 240 avant le laminage à, froid et a  alors été réduit de 50     oio    par laminage à  froid, puis soumis au     recuit-trempe.     
EMI0008.0007     
  
    <I>Tableau <SEP> VI:

  </I>
<tb>  Temp. <SEP>   <SEP> C <SEP> Temps <SEP> VHN
<tb>  Témoin <SEP> laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> jusqu'à <SEP> 50 <SEP> %
<tb>  de <SEP> réduction <SEP> d'épaisseur <SEP> 468
<tb>  650 <SEP> 30 <SEP> minutes <SEP> 550
<tb>  705 <SEP>   <SEP>   <SEP> 485
<tb>  760 <SEP> <B>  <SEP>  </B> <SEP> 455
<tb>  815 <SEP>   <SEP>   <SEP> 412
<tb>  870 <SEP>   <SEP>   <SEP> 343
<tb>  980 <SEP>   <SEP>   <SEP> 302
<tb>  1150 <SEP>   <SEP>   <SEP> 240       Il     ressort    .de ce tableau que le laminage à  froid a élevé la     dureté    de 240 à 468 et que la  dureté a. subi un nouvel accroissement par le       traitement    à 650 et 705  C, alors que le chauf  fage. à 760  C l'adoucissait très peu.

   Aux tem  pératures successivement croissantes, l'adou  cissement     intervient,    un degré d'adoucisse  ment satisfaisant étant obtenu à 1150  C et  un     adoucissement    utilement applicable à  980  C. Dans le cas d'alliages plus durs que  l'alliage N  3, il est recommandable d'appli  quer une température supérieure à 1150  C,  mais il est bon d'éviter des températures  excessives afin de réduire au minimum la for  mation de pailles et des rugosités à la surface  -de la barre ou plaque.  



  La dureté     Vickers    au début du laminage à  froid final devra être inférieure à 300 (voir  tableau II), des alliages d'une dureté aussi  basse que 200 ayant permis d'obtenir des va-    leurs de     résistances    finales satisfaisantes.  L'accroissement de la dureté et de la résis  tance est très rapide au début du .laminage à  froid et est     ensuite    plus lent.

   Par exemple,  l'alliage N  3 a accusé sous des     réductions          d'épaisseur        de        75,        80,        85        et        90%        des        duretés     respectives de 510, 570, 580 et 590. Pour les  ressorts moteurs de montres, il est préférable  que la réduction à froid soit     poussée        aussi     loin que possible et que la dureté     Vickers    soit  au moins 450 (voir tableau III).

   La réduction  d'épaisseur du ruban destiné à ces .ressorts  doit être .d'au moins     701/o    et atteindra. de pré  férence     8011/o,    de bons résultats ayant. été  obtenus au-dessus de     901/o.     



  Le but principal du vieillissement. est  d'accroître la limite proportionnelle, la limite  d'élasticité, la charge de rupture et le module  d'élasticité. L'effet obtenu dépend jusqu'à  un certain point de la composition de l'alliage  et est     aussi    fonction du degré de réduction à  froid, de ,l'épaisseur finale du ruban et de la  durée et de la température du vieillissement.  



  La     température    appliquée pour le présent  vieillissement varie de 260 à.     6:50     C. La pra  tique actuelle est de chauffer de 370 à  620  C pendant des temps qui dépendent. de  la température. Un chauffage de 5 heures à  480  C a donné une combinaison désirable de  propriétés de     résistance    mécanique et. de té  nacité. En général, la limite proportionnelle,  la limite d'élasticité et la charge de rupture  augmentent avec la température de vieillisse  ment jusqu'à des températures de .l'ordre de  480 à 540  C, mais l'accroissement de ces pro  priétés s'accompagne jusqu'à un certain point  d'une diminution de ténacité.

   Il faut en par  ticulier éviter un     vieillissement    trop poussé,  car un chauffage clé 5 heures au-dessus de  650  C, par exemple, effectue une diminution  marquée     clés    propriétés de résistance sans  que ceci soit     compensé    à un     ,degré    appréciable  par une meilleure ductilité. Théoriquement,  il semblerait qu'un état de solution solide sur  saturée en constituants     précipitables-    pro  duit par le recuit d'homogénéisation - est       modifié    par le vieillissement en ce sens que  les particules de précipitation se présentent.

             d'aii    moins 20 X 1011     dytieS/cïn2,    ce ruban       étant        en        un        alliage        contenant        20    à     50%        de     cobalt, 20 à 37% de chrome et de molybdène  combinés, dont la quantité du chrome est de  15 à 30% et celle du molybdène de 1 à 10%,       20    à     50%        de        nickel,

          fer        et        manganèse        com-          binés,    dont. la. quantité du nickel est.     phis     grande que celle du fer, et dont. la quantité  du     manganèse    est inférieure à 50/0, 0,05 à       0,30%        de        carbone        et        au        plus        1,2%        d'éléments     présents à titre d'impuretés.



  <B> Motor spring, in particular for watch movement. </B> The present invention a. relates to mainsprings, a typical example of which is. the spring. watch engine, a particular case which in practice presents problems which are particularly difficult to solve in that the limited space and considerations relating to the probable service life mean that such a spring must be capable of storing a large amount of energy in a small volume and that repeated winding and unwinding operations that occur during. the entire service life of the watch must represent the accumulation and release of substantially identical amounts of energy.



  A characteristic of mainsprings of this kind is that, during their use, they are subjected to continuous load conditions and that, by construction and with a view to economy, the load to which the spring is subjected at the end of the re-assembly is close to the limits of the. mechanical resistance of the metal, the minimum possible safety factor being. admitted.



  Prior to the invention, mainsprings for watches were generally made of high carbon spring steel, as this metal alone had been found to have the necessary combinations of high strength and toughness properties which are required. to store the required amounts of energy in the limited space available. The spring steel commonly used for the mainsprings of watches has an elastic limit or elongation of the order of 163 kg / mm2 and a modulus of elasticity of 10.6 X 1011 dynes per centimeter. square.



  Two flaws in steel mainsprings for watches have long been known. One of them is its tendency to corrosion in the presence of moisture. As the watch springs are subjected in service to forces close to their breaking load, the. Slight corrosion plias is prone to cause them to break. A second defect is the tendency of these springs to deform in a permanent manner, which decreases their effective length and the quantity of energy which they are able to store. This defect of spring steel is due to the fact that its limit of proportional elongation, hereinafter referred to as the proportional limit for the sake of brevity, is. much less than. its elastic limit.

    The proportional limit of ordinary watch spring steel is only about 124 kg / mm2, so that any fatigue exceeding this value causes permanent deformation and, as a minor inconvenience, decreases the time during which the The watch operates with each complete winding and changes the accuracy due to the decrease in the average torque transmitted to the cogwheel during unwinding and driving.

        The object of the invention is to avoid both of these defects and its object is a motor resort, in particular for a watch movement, characterized in that it is made of a non-magnetic metal strip, non-magnetizable;

      resistant. to corrosion under atmospheric conditions, having. a Vickers hardness greater than 480, a proportional limit of at least 134 kg / mm2, a yield strength for an offset of 0.02% of at least 158 kg / mm2 and a modulus of elasticity of at least less 20 X 1011 dynes / cm2, this ribbon being in an alloy containing 20 to 501 / o of cobalt, 20 to 371 / o of combined chromium and molybdenum, of which the amount of chromium is 15 to 30% and that of molybdenum -from 1 to 101 / o,

            20 to 50% of combined nickel, iron and manganese, in which the quantity of nickel is greater than that of iron, and of which the.

   amount of manganese is less than 5%, 0.05 to 0.30% carbon, and not more than 1.2% of the elements present at. title of impurities.



  This alloy may contain beryllium. Preferably, said Vicker s hardness of the metal tape is at least 575 and its proportional limit at least 141 kg / mm2, 176 kg / mm2, the alloy of the tape containing 28 to 45% cobalt, 24 to 35. % of chromium and molybdenum - combined,

          including 5 to 7% of molybdenum, 25.5 to 40.3% of nickel, iron and manganese, 0.08 to 0.22% of carbon and not more than 0,

  51 / o -elements present as impurities, said thickness reduction. cold swam alloy being at least 800/0.



  The Vickers hardness of the metal tape can be 600 or even more and its proportional limit at least 162 kg / mm2, its yield strength at least 190 kg / mm-2, the alloy of the tape containing 401 / o cobalt, 20% chromium, 71 / o molybdenum, 15.5% nickel,

          15% iron, 2% manganese, the reduction in thickness of said alloy by cold rolling being at least 900/0.



  The annealed alloy contains precipitable constituents which, during aging, develop hardness and mechanical strength in the spring. The treatments of cold elongation and aging at the precipitation temperature which follows it not only harden the alloy, but also greatly increase the breaking load and the proportional limit.

   The mechanical strength inherent in the matrix or base alloy composed of cobalt and chromium, combined with the increase in strength which results from cold elongation followed by aging, results in the development of tensile strength at less equal to that of a usual steel with a mainspring for watches and of a proportional limit appreciably higher than that of this steel.



  It follows that the motor spring thus obtained can receive the. same cross section, same length and. same initial spiral curvature as a regular steel watch mainspring, so it replaces it exactly, fits in the same space and initially performs at least as well as this steel spring from all essential points of view, while having the great advantage of not being subject to. deteriorate by corrosion or permanent deformation, nor be sensitive to magnetic fields.



  Below is given, by way of example, a list of alloys which can be used for the springs in accordance with the invention.
EMI0003.0001
  
    <I> Table <SEP> I: </I>
<tb> Alloy <SEP> Gold <SEP> + <SEP> Ni <SEP> + Fe
<tb> N <SEP> Co <SEP> Mo <SEP> Or <SEP> Mo <SEP> + <SEP> Mn * <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> C <SEP> Be
<tb> 1 <SEP> 45 <SEP> 29.5 <SEP> 22.5 <SEP> 7 <SEP> 25.5 <SEP> 15 <SEP> 8.5 <SEP> 2 <SEP> 0.09 <SEP> 2 <SEP> 40 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 28 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0.16 <SEP> 0.04
<tb> 3 <SEP> 40 <SEP> <B> 2 </B> 7 <SEP> 20 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 15.5 <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> 0 , 11
<tb> 3A <SEP> 40 <SEP> <B> 2 </B> <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 15.5 <SEP> 15 <SEP> 2 < SEP> - <SEP> 0.02
<tb> 4 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 20 <SEP> 11.5 <SEP> 1.5 <SEP> 0.10 <SEP> 0.03
<tb> 4:

  1 <SEP> 35 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 33 <SEP> 30 <SEP> 1.5 <SEP> 1.5 <SEP> 0.13 <SEP> 0.03
<tb> 5 <SEP> 34 <SEP> 31 <SEP> 25 <SEP> 6 <SEP> 35 <SEP> 32 <SEP> 2 <SEP> 0.1-1 <SEP> 0.08 <SEP> 6 <SEP> 30 <SEP> 32 <SEP> 26 <SEP> 6 <SEP> 38 <SEP> 31 <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> <B> 0 </B>, 23 <SEP> 0, 02
<tb> 7 <SEP> 31 <SEP> 29 <SEP> 23 <SEP> 6 <SEP> 40 <SEP> 35 <SEP> 4.5 <SEP> 0.8 <SEP> 0.09 <SEP> 8 <SEP> -10 <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> 30 <SEP> 7 <SEP> 23 <SEP> 16 <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> 0.13 <SEP> 20 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 48 <SEP> 35 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0.06 <SEP> 0.03
<tb> 10 <SEP> 40 <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> - <SEP> 35 <SEP> 22 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0.04 <SEP> 0.03 <B > '</B> The figures given for Ni + Fe + 11n are given when using the ternary diagram.

    



  In this list, the alloys containing beryllium can be used for motor springs of watches if the percentage of beryllium is less than 0.020 / 0 as well as those in which this element is absent. Among these alloys, Nos. 1 to. 7 inclusive have been found to be extremely satisfactory for the manufacture of mainsprings for watches, and Nos. 38 to 10 inclusive are liable to receive the same application. of another series of alloys not suitable for the intended purpose.

    
EMI0003.0011
  
    <I> Table <SEP> IA: </I>
<tb> Alloy <SEP> Go <SEP> Gr + <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Ni + Fe <SEP> Ni <SEP> Fe <SEP> Mn <SEP> C <SEP> Be
<tb> N <SEP> Mo <SEP> + <SEP> Mn
<tb> 11 <SEP> 50 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 7 <SEP> 18 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 0.09 <SEP> 12 <SEP> 20 <SEP> 46 <SEP> 40 <SEP> 6 <SEP> 34 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0.05
<tb> 13 <SEP> 20 <SEP> 26.3 <SEP> 22.6 <SEP> 3.7 <SEP> 52 <SEP> 26.3 <SEP> 25 <SEP> 0.72 <SEP> 0 , 06 <SEP> 14 <SEP> 40 <SEP> 16 <SEP> 10 <SEP> 6 <SEP> 44 <SEP> 30 <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0.04
<tb> 15 <SEP> 56 <SEP> 22 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 21.5 <SEP> 4.5 <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0.01
<tb> 16 <SEP> 55 <SEP> 34.5 <SEP> 27.5 <SEP> 7 <SEP> 10.5 <SEP> 8.5 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP > - In the tables above and the following,

    the amounts indicated for cobalt, chromium, nickel, molybdenum, iron and manganese are the amounts calibrated by weight (verified precisely by analysis), while carbon is. the. analytical value.



  The N 8 4 and 4A alloys have. the same ternary com position; in N 4, there is 200/0 of Ni with 11.51 / o of Fe; in N 4A, there is 30 0/0 of Ni with 1.5% of Fe. Alloy N 8 can be used, but inferior to N e <B> <I> 1 </I> </ B alloys > to 7, due to its high Cr + Mo content and its low content.

   plasticizer Ni + Fe + Mn. Alloy N 9 has the minimum of Co and contains only 0.08% of C. It can be used in principle, but a modification consisting in raising its carbon content to 0,

  2% is desirable. Alloy N 10 does not contain Mo and its breaking load is low.



  Alloys based on cobalt and chromium are known which are used as cast parts for dental prosthesis, stainless cutting tools, parts which must retain their shape and their mechanical resistance at high temperatures, such as valves of internal combustion engines, etc., the final shaping operations consisting of hot forging or grinding. the grindstone.



  <B> It </B> is also known to introduce other elements into these basic alloys; for example, molybdenum has been introduced into those of these alloys which have been used for dental prosthesis parts, and tungsten has been incorporated into those of these alloys which are intended for cutting tools, valve coatings or of drawers, etc., to improve hardness and abrasion resistance. It is well known that the alloys thus modified can achieve mechanical strengths and hardnesses almost as high as those of heat-treated high carbon steels, but, to the knowledge of the inventor, none of them had been used with success in replacing the carbon steel springs.



  The inventor has discovered that, by suitable correlative selections of the conditions relating to the composition, to the mechanical work and to the heat treatments, the alloys which contain cobalt and chromium in proportions suitable for ensuring good mechanical resistance of said alloys originally, can be worked and treated in such a way that their mechanical resistance properties increase and become equal, if not superior, to those which can be developed with the usual excellent steels for watch springs, and that we may, by this means,

       - manufacture clockwork mainsprings which have initial properties at least equal to those of a usual steel spring of the same size and which are capable of avoiding corrosion and permanent deformation, so that their probable duration is much greater than that of the spring for which they are substituted.



  It is preferable to melt the cobalt, nickel and iron in a high frequency induction furnace and then add the chromium in the form of ferroelirome and the molybdenum in the form of ferromolybdenum. The rnangarrèsP is preferably added in the form of a ferroalloy containing about 801% manganese. After the alloy has been melted and brought to the correct temperature, a little aluminum and a little calcium-silicon alloy are added for the purpose of deoxidation.

    We skim the slag and melt the ingot; flaxes of 2.5 to 45 kilograms have been produced in practice.



  The ingot is then hot forged and converted by hot rolling into a plate or bar of thickness such that hot working ceases to be economical. The plate can thus be reduced to a thickness of 1.27 mm, but a thickness of 6.25 to 5.08 mm is preferable in practice. Hot work is carried out at temperatures above red, with a preference for temperatures in the region of 1090 C. This treatment is followed by a homogenization annealing at 1150 to 1200 C.



  Hereinafter, the. hardness acquired by some of the alloys listed above as a result of homogenization annealing (from 1150 C) following hot work
EMI0004.0022
  
    <I> Table <SEP> II: </I>
<tb> Alloy <SEP> N <SEP> Hardness <SEP> Vickers
<tb> 3 <SEP> 225
<tb> 5 <SEP> 227
<tb> 7 <SEP> 217
<tb> 8 <SEP> 274
<tb> 11 <SEP> 247
<tb> 16 <SEP> 285 The strip is then rolled at, cold at room temperature to. a thickness of 2.54 mm, this reduction in thickness being. followed by a further homogenization annealing, itself followed by a further reduction, by cold rolling, to 1.02 mm.

   A final reheating of homogenization was carried out from 1150 ° C. and the final cold rolling then reduced the strip or ribbon to a thickness of 0.1118 mm. At this stage, the mechanical resistance properties were those indicated in Table III below. <I> Table III:

  </I> In this table and the tables and description that follow, 13ed means the reduction in thickness in / o, TS represents da breaking load, PL the proportional limit, YS the elastic limit, Mod the modulus elasticity and VIIN the Viclcers hardness index. TS, PL and YS are expressed in kg / mm = and Mo, d in (1viles / em'X 1011.

   YS was indicated with an offset of 0.02 / 0 (permanent elongation say the limit of proportionality). The tests <B> (the </B> bending, (give it an indication (the toughness, consisted of a bending of l80 around trees of the specified diameter.

    
EMI0005.0021
  
    11N <SEP> ge <SEP> Red. <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> <B><I>UN</I> </B>
<tb> 1 <SEP> 89.2 <SEP> 206 <SEP> 86 <SEP> 117 <SEP> 17.8 <SEP> 530
<tb> 2 <SEP> 92 <SEP> 207 <SEP> 100 <SEP> 122 <SEP> 1.6.3 <SEP> 497
<tb> 3 <SEP> 92.7 <SEP> 202 <SEP> 91 <SEP> 110 <SEP> 17.1 <SEP> 551
<tb> 3A <SEP> 90 <SEP> 207 <SEP> 82 <SEP> 100 <SEP> 1.9 <SEP> 535
<tb> 4 <SEP> 92,7 <SEP> 191 <SEP> 10 <B> 9 </B> <SEP> 125 <SEP> 15, <B> 6 </B> <SEP> 51 <B> 6 </B>
<tb> 411. <SEP> 92.7 <SEP> 200 <SEP> 95 <SEP> 115 <SEP> 18 <SEP> 481
EMI0005.0022
  
    Alloy <SEP> Red.

   <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN
<tb> N
<tb> 5 <SEP> 89 <SEP> not <SEP> determined
<tb> <B> 6 </B> <SEP> 89 <SEP> 182 <SEP> 105 <SEP> 129 <SEP> 15.1 <SEP> 485
<tb> 7 <SEP> 89 <SEP> not <SEP> determined
<tb> 8 <SEP> 78.5 <SEP> 212 <SEP> 93 <SEP> 122 <SEP> 17, <B> 6 </B> <SEP> 53 <B> 6 </B>
<tb> 9 <SEP> 92,7 <SEP> 17 <B> 6 </B> <SEP> 99 <SEP> 124 <SEP> 1 <B> 6 </B>, 2 <SEP> 475
<tb> 10 <SEP> 92.7 <SEP> <B> 185 </B> <SEP> 100 <SEP> 123 <SEP> 16, <B> 6 </B> <SEP> 466
<tb> 11 <SEP> 57 <SEP> 197 <SEP> 79 <SEP> 107 <SEP> 19.4 <SEP> 542
<tb> 12 <SEP> have <SEP> not <SEP> could <SEP> be <SEP> rolled <SEP> to <SEP> hot
<tb> 13 <SEP> 89 <SEP> not <SEP> determined
<tb> 14 <SEP> 11'011t <SEP> not <SEP> pu <SEP> be <SEP> rolled <SEP> to <SEP> hot
<tb> 15 <SEP> 66,6 <SEP> 18 <B> 6 </B> <SEP> 118 <SEP> 148 <SEP> 1 <B> 6 </B>,

  9 <SEP> 515
<tb> 1 <B> 6 </B> <SEP> 57 <SEP> <B> 187 </B> <SEP> 83 <SEP> 108 <SEP> 19, <B> 6 </B> <SEP >. <SEP> 57 <B> 6 </B> <I> (Note: </I> Alloys N y 11, 15 and 16 were difficult to cold roll due to the low amount of plasticizer,. And the reductions specified are practically permissible limits.) The ribbons were then aged at 480 for 5 hours and the tests gave the following results:

    
EMI0005.0029
  
    <I> Table <SEP> IV: </I>
<tb> Properties <SEP> of <SEP> resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> traction <SEP> Diameter <SEP> of the <SEP> test specimens <SEP> of <SEP> bending
<tb> 1; S <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN <SEP> Bending <SEP> Breaking <SEP> Breaking
<tb> total <SEP> partial <SEP> total
<tb> 1 <SEP> 262 <SEP> 171 <SEP> 198 <SEP> 21 <SEP> <B> 6 </B> 77 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb> 2 <SEP> 274 <SEP> 1 <B> 6 </B> 2 <SEP> 192 <SEP> 20.4 <SEP> 790 <SEP> 3.175 <SEP> - <SEP> 2.413
<tb> 3 <SEP> 255 <SEP> 175 <SEP> 194 <SEP> 20.1 <SEP> <B> 6 </B> 95 <SEP> 3.175 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905
<tb> 3A <SEP> 262 <SEP> 187 <SEP> 204 <SEP> 19.8 <SEP> 690 <SEP> 3.175 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905
<tb> 4 <SEP> 244 <SEP> 142 <SEP> 188 <SEP> 20.7 <SEP> <B> 6 </B> 23 <SEP> 3.175 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905
<tb> 411 <SEP> <B> 252 </B> <SEP> 1.45 <SEP> 189 <SEP> 21,

  3 <SEP> 579 <SEP> 3,175 <SEP> 2,413 <SEP> 1,905
<tb> 5 <SEP> 255 <SEP> 162 <SEP> 193 <SEP> 21.5 <SEP> <B> 6 </B> 73 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905 <SEP> 1.524
<tb> 6 <SEP> 23 <B> 6 </B> <SEP> 157 <SEP> 184 <SEP> 20.3 <SEP> 664 <SEP> 3.175 <SEP> - <SEP> 2.413
<tb> 7 <SEP>, <SEP> 222 <SEP> 159 <SEP> 183 <SEP> 21,1 <SEP> <B><I>6</I> </B> 60 <SEP> 1, 01 <B> 6 </B> <SEP> - <SEP> 0.813
<tb> 8 <SEP> 268 <SEP> 175 <SEP> 205 <SEP> 20.8 <SEP> 700 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905 <SEP> 1.524
<tb> 9 <SEP> 254 <SEP> 141 <SEP> 179 <SEP> 20.3 <SEP> <B> 6 </B> 02 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905 <SEP> 1.524
<tb> 10 <SEP> 22 <B> 6 </B> <SEP> 134 <SEP> 1 <B> 6 </B> 0 <SEP> 20.4 <SEP> 486 <SEP> 2,413 <SEP> - <SEP> 1,905
<tb> 11 <SEP> 234 <SEP> 1 <B> 6 </B> 0 <SEP> 189 <SEP> 22.3 <SEP> 713 <SEP> 3.175 <SEP> 2.413 <SEP> 1.905
<tb> 13 <SEP> 201 <SEP> 137 <SEP> 1.62 <SEP> 19.8 <SEP> 570 <SEP> 0.813 <SEP> - <SEP> - <I> (Note:

  </I> Alliaâe N 13 has only low resistance and low hardness. Alloys N g 15 and 16 were too brittle for testing.) Alliag-c contains about 20 to <B> 50% </B> cobalt and about 15 to. 301/0 of chromium, with 20 to 50 / o (the softening or plasticizing constituents, comprising (at least nickel).

        In general, these constituents are present in the form of 20 to 50% cobalt,

          from 20 to 37% of combined chromium and molybdenum (molybdenum constituting 1 to 10% of the alloy)

            and 20 to 50% of combined nickel, iron and mailbones (the percentage of nickel being higher than that of iron,

   the proportion of which may vary from negligible traces to a maximum of 15%, and the percentage of manganese being between a residual fraction and 5%)

          and a carbon content of about 0.05 to 0.3%. Beryllium can be present in small quantities, in particular levels of 0.01 to 0,

  09% proved to be advantageous for the mainsprings of watches. The remainder is composed of impurities which accompany the metals introduced or which result from the operations (the smelting. They must not include more than 0.05% nitrogen (the latter being effective as a partial substituent for carbon). .

   The residual silicon of the deoxidation which takes place during the melting can be tolerated up to 0.5% and, in the case of some alloys,

            up to 1% when the iron content is high. The total of these competing and residual elements is thus less than approximately 1.2 01o.



  Presently preferred compositions, ensuring the most favorable conditions of softness in the annealed homogenization state, the development of mechanical strength during cold working and subsequent aging and properties superior to those of .l ' usual watch motor spring steel, include 28-45% cobalt,

            24 to 35% of combined chromium and molybdenum (including 5 to 7% of molybdenum) and 15 to 32% of nickel,

   combined iron and manganese (nickel predominantly over iron and manganese being present at a rate (0.5 to 20/0). Regarding the other constituents, allianl has about 0.08 to 0 , 22% carbon, 0 to 0.09% beryllium;

          preferably less than about 0.15 to 0.25% silicon; less than 0.05% of each of the elements phosphorus and sulfur; with, insignificant traces of other elements.

   The total of these competing and residual elements is less than 0.51 / o. Cobalt is one of the basic constituents intended to impart mechanical strength. In general, mechanical strength increases with increasing cobalt content, but excessive amounts of this element increase the hardness to such an extent that the cold working characteristics cease to be satisfactory, since the properties of the cobalt are ceased to be satisfactory. final strengths can no longer be developed.

   In addition, it is generally accepted that cobalt, together with chromium, constitutes an intermetallic compound which provides a hardening and strengthening component during aging.



  Chromium contributes a very important degree to corrosion resistance and co-operates with molybdenum in that the increase of any 1'111l or of each of these elements, above (the minimum values specified,. gives rise to an increase in mechanical strength and strength, so that they sum (the chromium and molyb.dene teneiii-s is decisive when these elements are all present.



  Molybd% is not a very effective reinforcing element both for its effect on the base alloy and for its effect on aging.



  Plasticizers from the group consisting of nickel, <B> (lu </B> iron and .c111 manganese are referred to as (softeners in the annealed condition).

   In other words, a binary alloy which would be composed only of cobalt and chromium, even if the ratios between these tooth elements are those which coalesce for development (the mechanical resistance by cold working and aging , in accordance with studies (the inventor,

   does not allow itself to be overworked. work well in the cold to acquire the superior strength properties which can be obtained with the present alloy, may ,,;

      the addition of such plasticizers has the effect of decreasing the hardness of the annealed alloy, and thus it becomes possible to develop the work hardening resistances before the frenzy which results from the cold rolling has reached values. which make any further cold work practically impossible.In general, nickel is by itself effective and can be used without the addition of appreciable amounts of iron or manganese.

    In practice, iron can be applied as a minor replacement for nickel and with the great economic advantage than chromium, moh-bdene and. manganese can be introduced in the form of the corresponding ferroalloys, the price of which is related to the weight of chromium and. molybdenum, is less, in addition to having lower melting points and thus facilitate melting. However, iron is not admissible as a total substituent: nickel because of the formation of iron scales or flakes at high temperatures, and it should be that its. content is kept below that of nickel.

   Manganese is a good deoxidizer during brewing and also acts as an agent. suitable for overcoming any harmful effects of sulfur; in the final alloy, the residual manganese cooperates with the nickel to impart the desired smoothness or workability;

   there may be up to 0% without deleterious effect, but there does not appear to be any particular advantage in the alloy's content of this element exceeding about 21%.



  The preference for carbon contents of 0.08 to 0.22% has been indicated by the optimum compositions above.

   The effect of carbon is evidenced by otherwise identical alloys from two melts of alloy N 3, among which: alloy 3A, had a carbon content of 0.05% and alloy 3B a carbon content of 0.091 / o. The cold rolled condition is that given by annealing followed by cold rolling, and the aged condition is. the same, but after 5 hours of, aging at 480 C.

    
EMI0007.0042
  
    <I> Table <SEP> V: </I>
<tb> Alloy <SEP> Condition <SEP> TS <SEP> PL <SEP> YS <SEP> Mod <SEP> VHN
<tb> No
<tb> A <SEP> laminated <SEP> to <SEP> cold <SEP> 182 <SEP> 94 <SEP> 119 <SEP> 15.4 <SEP> 519
<tb> B <SEP> 184 <SEP> 95 <SEP> 116 <SEP> 16.1 <SEP> 531
<tb> A <SEP> aged <SEP> 229 <SEP> <B> 1 </B> 36 <SEP> 171 <SEP> 20.3 <SEP> 635
<tb> B <SEP> 240 <SEP> 154 <SEP> 181 <SEP> 20.2 <SEP> 681
<tb> Effect <SEP> of <SEP> 0.04 <SEP>% <SEP> C <SEP> 11 <SEP> 18 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 46 We can see that my very clear improvement is brought to the proportional limit, on which depends the property of the spring whether or not it is subject to permanent deformations in service and the amplitude of these deformations.



  The term homogenization annealing, as used herein, defines the operation of heating the mass to a temperature at which apparent homogenization occurs, i.e. at which the precipitation constituents are put into solution; as well as the cooling to which the homogenized mass is. submitted in order to fix this state. The cooling must be fast enough to prevent precipitation of said constituents or aging. premature, which may give rise to undesirable hardness and cold work resistance.

   In practice, the alloy will have to be subjected to treatment. initial homogenization annealing at and from a temperature of 1090 to 1260 C, and preferably 1149 to. 1177 C, and other hybridization anneals (intermediate and final) can then be carried out at and from temperatures as low as 980 (1, although preferably between 1090 and 1150 C.

    Rapid cooling of sections thicker than 5 mm requires quenching at. water, while thinner sections can efficiently and conveniently be cooled in the air. The effect of heating is to soften the alloy and bring it to the desired state for cold working, to cause the dissolution of certain secondary constituents and to favor the production of a homogeneous structure having a face-centered cubic arrangement, as well as bringing the alloy to the state where it lends itself best to hardening by aging.



  The effect of temperature during homogenization annealing is evidenced by the N 3 alloy which had a Vickers hardness of 240 before cold rolling and was then reduced by 50% by cold rolling, then subjected to annealing-quenching.
EMI0008.0007
  
    <I> Table <SEP> VI:

  </I>
<tb> Temp. <SEP> <SEP> C <SEP> Time <SEP> VHN
<tb> Indicator <SEP> laminated <SEP> to <SEP> cold <SEP> up to <SEP> 50 <SEP>%
<tb> of <SEP> reduction <SEP> of thickness <SEP> 468
<tb> 650 <SEP> 30 <SEP> minutes <SEP> 550
<tb> 705 <SEP> <SEP> <SEP> 485
<tb> 760 <SEP> <B> <SEP> </B> <SEP> 455
<tb> 815 <SEP> <SEP> <SEP> 412
<tb> 870 <SEP> <SEP> <SEP> 343
<tb> 980 <SEP> <SEP> <SEP> 302
<tb> 1150 <SEP> <SEP> <SEP> 240 It can be seen from this table that the cold rolling raised the hardness from 240 to 468 and that the hardness a. further increased by the treatment at 650 and 705 C, while heating. at 760 C softened it very little.

   At successively increasing temperatures, softening occurs, a satisfactory degree of softening being obtained at 1150 C and a softening usefully applicable at 980 C. In the case of alloys harder than alloy N 3, it is It is advisable to apply a temperature above 1150 C, but it is good to avoid excessive temperatures in order to minimize the formation of straws and roughness on the surface of the bar or plate.



  The Vickers hardness at the start of the final cold rolling should be less than 300 (see Table II), alloys as low as 200 having made it possible to obtain satisfactory final strength values. The increase in hardness and strength is very rapid at the start of cold rolling and is slower thereafter.

   For example, the alloy N 3 has shown under reductions in thickness of 75, 80, 85 and 90% of the respective hardnesses of 510, 570, 580 and 590. For the mainsprings of watches, it is preferable that the reduction cold is pushed as far as possible and the Vickers hardness is at least 450 (see Table III).

   The reduction in thickness of the tape for these springs must be at least 701% and will reach. preferably 8011 / o, with good results. been obtained above 901 / o.



  The main purpose of aging. is to increase the proportional limit, yield strength, breaking load and modulus of elasticity. The effect obtained depends to a certain extent on the composition of the alloy and is also a function of the degree of cold reduction, of the final thickness of the strip and of the time and temperature of aging.



  The temperature applied for the present aging ranges from 260 to. 6:50 C. The current practice is to heat from 370 to 620 C for dependent times. of the temperature. Heating for 5 hours at 480 ° C provided a desirable combination of strength and strength properties. of tenacity. In general, the proportional limit, yield strength and breaking load increase with aging temperature up to temperatures of the order of 480 to 540 ° C, but the increase in these properties is. accompanies to a certain point a decrease in tenacity.

   In particular, too much aging should be avoided, since a key heating for 5 hours above 650 ° C., for example, effects a marked decrease in the strength properties without this being compensated to an appreciable degree by better ductility. Theoretically, it would seem that a state of solid solution saturated with precipitable constituents - produced by the homogenization annealing - is modified by aging in that the precipitation particles are present.

             ia minus 20 X 1011 dytieS / cïn2, this ribbon being made of an alloy containing 20 to 50% of cobalt, 20 to 37% of combined chromium and molybdenum, of which the quantity of chromium is 15 to 30% and that of molybdenum from 1 to 10%, 20 to 50% nickel,

          combined iron and manganese, of which. the. amount of nickel is. phis greater than that of iron, and of which. the amount of manganese is less than 50/0, 0.05 to 0.30% carbon and at most 1.2% of elements present as impurities.

 

Claims (1)

<B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 7.. Ressort moteur selon la revendication, caractérisé par ce que ledit alliage contient en outre au plus 0,01% de béryllium. 2. <B> SUB-CLAIMS: </B> 7 .. A driving spring according to claim, characterized in that said alloy also contains at most 0.01% beryllium. 2. Ressort moteur selon la revendication, caractérisé par ce que ladite dureté Vickers du ruban métallique est d'au moins 575 et sa limite proportionnelle d'au moins 141 kg/mm2, sa limite d'élasticité d'au moins 176 kg/mm2. 3, Ressort moteur selon la sous-revendica- tion 2, caractérisé par ce que l'alliage du ru- ban contient 28 à 45 % de cobalt, A mainspring according to claim, characterized in that said Vickers hardness of the metal strip is at least 575 and its proportional limit at least 141 kg / mm2, its elastic limit at least 176 kg / mm2. 3, A mainspring according to sub-claim 2, characterized in that the alloy of the rubber contains 28 to 45% of cobalt, 24 à 35 /o de chrome et de molybdène combinés, dont 5 à 7% de molybdène, 25,5 à 40,3% de nickel, fer et manganèse combinés, 0,08 à 0, 24 to 35 / o of combined chromium and molybdenum, including 5 to 7% molybdenum, 25.5 to 40.3% combined nickel, iron and manganese, 0.08 to 0, 22 % de carbone et au plus 0,5 % d'éléments présents à titre d'impuretés. 4. Ressort moteur selon la revendication, caractérisé par ce que ladite dureté Vickers du ruban métallique est d'au moins 600 et sa limite proportionnelle d'aLt moins 162 kg/mm2, sa limite d'élasticité d'au moins 790 kg/mm=. 5. 22% carbon and at most 0.5% of elements present as impurities. 4. Motor spring according to claim, characterized in that said Vickers hardness of the metal tape is at least 600 and its proportional limit of aLt minus 162 kg / mm2, its elastic limit of at least 790 kg / mm =. 5. Ressort moteur selon la. sous-revendica- tion 4, caractérisé par ce que l'alliage du ru ban contient 401/o de cobalt, 201)/o de chrome, 71/o de molybdène, 15,51/o de nickel, 151/o de fer, 2% de manganèse. 6. Ressort moteur selon la. revendication, caractérisé par ce que ledit alliage contient 0,01 à 0,091)/o de béryllium. Motor spring according to. subclaim 4, characterized in that the alloy of ru ban contains 401 / o of cobalt, 201) / o of chromium, 71 / o of molybdenum, 15.51 / o of nickel, 151 / o of iron , 2% manganese. 6. Motor spring according to. claim, characterized in that said alloy contains 0.01 to 0.091) / o of beryllium. avec des dimensions infrainicroscopiques et en quantité totale correspondant à la différence des solubilités aux températures de solution et dé vieillissement et que, lorsque la sursa turation a essentiellement cessé par formation de ces particules ténues, les propriétés de ré- sistance mécanique ont atteint. leurs maxima; des températures plus élevées provoquant une précipitation plus rapide, mais aussi une agglo mération plus rapide. 650 C semblent re présenter le maximum de température prati quement admissible, et des températures plus basses sont préférables pour cette raison que, dans ce cas, le facteur temps n'est pas critique. with sub-microscopic dimensions and in total amount corresponding to the difference in solubilities at solution and aging temperatures and that when supersaturation has essentially ceased by formation of these fine particles, the mechanical strength properties have reached. their maxima; higher temperatures causing faster precipitation, but also faster agglomeration. 650 C appears to represent the maximum practically allowable temperature, and lower temperatures are preferable for this reason that, in this case, the time factor is not critical. En général, on devra éviter une exposition de longue durée à des températures de 650 à 980 C après le recuit. d'homogénéisation final. Fi on laisse la température s'abaisser lente ment à partir. des conditions de recuit, une précipitation prématurée, accompagnée d'une agglomération, s'effectue, de sorte que la ma tière .devient trop dure pour le travail à froid et incapable de développer les résistances qu'on peut obtenir par un écrouissage et lin vieillissement appropriés; In general, long-term exposure to temperatures of 650 to 980 C after annealing should be avoided. final homogenization. We let the temperature drop slowly from then on. under annealing conditions, premature precipitation, accompanied by agglomeration, takes place, so that the material becomes too hard for cold working and incapable of developing the strengths obtainable by strain hardening and flax appropriate aging; si la température de la matière augmente lentement, une agglo mération intervient, suivie d'une remise en solution, mais l'homogénéisation ne s'accom plit pas jusqu'à la réduction de dureté qui est nécessaire pour un travail à froid satisfai sant ou jusqu'à l'état qui convient pour assu rer une précipitation effective au cours du vieillissement. On obtient ainsi un .ressort moteur capa- ; ble de résister à des conditions de service due ne supportera pas un ressort en acier à haute teneur en carbone de mêmes dimensions. La charge de rupture et la limite proportionnelle du présent ressort sont. supérieures à celles du ressort en acier. if the temperature of the material increases slowly, agglomeration occurs, followed by re-solution, but homogenization does not complete to the reduction in hardness which is necessary for satisfactory cold working or to the state which is suitable to ensure effective precipitation during aging. There is thus obtained a capa- motor. Ble to withstand due service conditions will not support a high carbon steel spring of the same dimensions. The breaking load and the proportional limit of this spring are. greater than those of the steel spring. Dans les conditions préférées (tableau IV), sa. limite proportion nelle dépasse environ 141 kg/mm2; sa limite d'élasticité dépasse environ 176 kg/mm2 et son module d'élasticité dépasse environ 20 X 1011 dynes/em2, alors que les trois va leurs correspondantes des ressorts moteurs de montres en acier au carbone de qualité supé rieure sont respectivement environ 124 kg/mm2, 163 kg/nim2 et 19,6 X <B>1011</B> dvnes/em=. Il est, de plus, inoxydable dans les conditions atmo sphériques, ainsi qu'au contact de la. sueur, et résiste même aux solutions acides et alcalines concentrées. Under preferred conditions (Table IV), sa. proportion limit exceeds about 141 kg / mm2; its elastic limit exceeds about 176 kg / mm2 and its modulus of elasticity exceeds about 20 X 1011 dynes / em2, while the three corresponding values of the higher quality carbon steel watch mainsprings are respectively about 124 kg / mm2, 163 kg / nim2 and 19.6 X <B> 1011 </B> dvnes / em =. It is, moreover, stainless under atmospheric conditions, as well as in contact with the. sweat, and resists even concentrated acid and alkaline solutions. II est essentiellement non ma gnétique et non magnétisable. Les effets du procédé de fabrication sont mis en évidence dans le ressort en ce sens que si l'on chauffe un tel ressort à l150 C et le refroidit, alors rapidement, ce ressort subit une perte sévère de résistance et de dureté (.la dureté Viekers tombant, à moins de 300 et la charge de rup ture à moins de 141 kg/mm2) et le ressort de vient inutilisable parce quIl n'existe aucune méthode qui permette de rétablir les valeurs susindiquées sans appliquer une forte réduc tion d'épaisseur à froid, comme il est. dit. It is essentially non-magnetic and non-magnetizable. The effects of the manufacturing process are evidenced in the spring in that if one heats such a spring to l150 C and cools it, then quickly this spring suffers a severe loss of strength and hardness (hardness. Viekers falling, less than 300 and the breaking load less than 141 kg / mm2) and the spring becomes unusable because there is no method which allows to restore the above values without applying a strong reduction in thickness cold, as it is. said. plus haut, c'est-à-dire sans réduire sa section et augmenter sa longueur, le ressort n'étant donc plus le même. A cet égard, les ressorts décrits diffèrent nettement (l'un ressort en acier au carbone qui peut être soumis à des trempes et revenus répétés si l'on a soin d'éviter la for mation de pailles -et la .décarbonisation. La limite pratique du laminage ou travail à froid du présent alliage est fixée: par le degré de travail à froid qui provoque un fendillement excessif des bords et surfaces; higher, that is to say without reducing its section and increasing its length, the spring therefore no longer being the same. In this respect, the springs described differ markedly (the one carbon steel spring which can be subjected to repeated quenching and tempering if care is taken to avoid the formation of straws and decarbonization. The limit The practice of rolling or cold working the present alloy is fixed: by the degree of cold working which causes excessive cracking of edges and surfaces; par celui au-delà duquel tout travail à froid supplémentaire n'améliore plus ou guère les propriétés de résistance de la matière ou ne provoque plus un accroissement desdites pro priétés lors du vieillissement, et jusqu'à un certain point par ,l'équipement d'usine dont on dispose, mais le travail à froid devra au moins assurer la réduction minimum de 70% spécifiée plus haut. by that beyond which any additional cold work no longer or hardly improves the resistance properties of the material or no longer causes an increase in said properties during aging, and to a certain point by the equipment of factory available, but cold working must at least ensure the minimum reduction of 70% specified above. REVENDICATION Ressort moteur, notamment pour mouve ment de montre, caractérisé par ce qu'il est fait d'un ruban métallique non magnétique, non magnétisable, résistant à la corrosion sous conditions atmosphériques, avant une dureté Vickers supérieure à. 480, une limite propor tionnelle d'au moins 134 k-/mm2, une .limite d'élasticité pour un décalage de 0,02% d'au moins 158 kg/mm2 et un module d'élasticité CLAIM Motor spring, in particular for watch movement, characterized in that it is made of a non-magnetic, non-magnetizable metallic tape, resistant to corrosion under atmospheric conditions, before a Vickers hardness greater than. 480, a proportional limit of at least 134 k- / mm2, a yield limit for an offset of 0.02% of at least 158 kg / mm2 and a modulus of elasticity
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