[发明专利]金属结构体、金属结构体的制造方法、弹簧部件、钟表用计时器耦合杆和钟表

说明书

技术领域

本发明涉及金属结构体、金属结构体的制造方法、弹簧部件、钟表用计时器耦合杆和钟表。

本发明要求于2013年3月14日递交的日本专利申请第2013-051866号和于2014年1月6日递交的日本专利申请第2014-000375号的优先权，这两件申请的内容以参考方式并入本文。

背景技术

现有技术中，有大量小尺寸机械部件(如齿轮和弹簧)安装在作为小尺寸精密仪器的机械钟表上。

现有技术中，这些种类的机械部件主要通过如冲压等机械加工来制造。然而，近年来，已经采取了利用电铸(electroforming)制造这些机械部件的方法。这是因为在电铸中，加工公差小于机械加工，即使对于复杂的外形，也能精确地进行制造。因此，在制造精细精密机械部件的情况下，电铸是特别合适的方法。

作为以高尺寸精度制造小尺寸部件的方法，例如公开了其中结合光刻法(Lithographie)和电镀法(Galvanoformung)的LIGA技术(例如，非专利文献1)。

此处，在构成机械钟表的小尺寸机械部件中，诸如计时器耦合杆弹簧等部件具有弹簧功能(下文中，称为“弹簧部件”)。在该弹簧部件中，需要优异的疲劳性和高强度来改善与其它部件之间的优异连结性。另外，由于弹簧部件通过反复负荷和去负荷来控制与其它部件的连接，因此需要在去负荷过程中恢复原始形状的性质。换言之，弹簧部件需要能够减小在去负荷之后作为变形保持的永久应变量的性质，即，耐应力松弛性。

[现有技术文献]

[非专利文献]

[非专利文献1]Journal of the Surface Finishing Society of Japan,第55卷(2004),第4期，226-231页。

发明内容

[技术问题]

近年来，Ni已被广泛用作代表性的电铸材料，由Ni构成的结构体已被用于弹簧部件。

然后，本发明人已经研究了通过Ni电铸制造的弹簧部件的耐应力松弛性。根据该研究，本发明人已经发现即使在小于或等于屈服应力的负载(即，弹性形变区域中的负载)时，也难以获得优异的耐应力松弛性。即，本发明人已经发现通过Ni电铸制造的弹簧部件具有下述问题，即，即使当弹簧单元在长时间变形后去负载，弹簧部件也不返回到原始形状。另外，在利用这些弹簧部件的器件中，存在可能发生故障的问题。

在考虑上述情况下做出了本发明，本发明的目的是提供具有高精度并且能够抑制应力松弛率的金属结构体、金属结构体的制造方法、弹簧部件、钟表用计时器耦合杆和钟表。

[技术手段]

本发明人已经进行了充分的研究来解决上述问题，并且本发明人已经发现当利用Ni-Fe合金电铸进行制造并且优化电铸后的热处理条件、特别是热处理温度和热处理时间时，可以大大降低应力松弛率。

另外，本发明人已经发现当优化热处理条件时，抑制了晶粒的粗化，从而可改善机械性质，如杨氏模量、屈服应力和维氏硬度。

根据以上发现已经完成了本发明，本发明的要点如下。

[1]根据本发明一个方面的金属结构体，所述金属结构体以质量%计包含：Fe：10%至30%；S：0.005%至0.2%；和由Ni和不可避免的杂质构成的余量；其中，所述金属结构体的最大晶粒尺寸是500nm以下。

[2]如[1]所述的金属结构体，所述金属结构体的晶格常数可以是至

[3]如[1]或[2]所述的金属结构体，所述金属结构体的应力松弛率可以是10%以下。

[4]如[1]至[3]中任一项所述的金属结构体，所述金属结构体的屈服应力可以是1500MPa以上，并且所述金属结构体的杨氏模量可以是150GPa以上。

[5]如[1]至[4]中任一项所述的金属结构体，所述金属结构体的维氏硬度可以是Hv580以上。

[6]根据本发明另一方面的金属结构体制造方法，所述方法包括：通过电铸形成所述金属结构体，所述金属结构体以质量%计包含：Fe：10%至30%；S：0.005%至0.2%；和由Ni和不可避免的杂质构成的余量；并在热处理温度为140℃至350℃并且纳逊-米勒参数为7500至9500的条件下对所述金属结构体进行热处理。

[7]如[6]所述的金属结构体的制造方法，所述热处理温度可以大于或等于140℃并且小于275℃。

[8]根据本发明又一方面的弹簧部件，所述弹簧部件由如[1]至[5]中任一项所述的金属结构体形成。