[发明专利]由奥氏体不锈钢制成的钟表发条

说明书

由奥氏体不锈钢制成的钟表发条，即主发条，所述不锈钢包含由铁和铬形成的基底，发条的厚度小于0.20mm。所述发条包含重量计的：‑铬：最小值15％，最大值25％；‑锰：最小值5％，最大值25％；‑氮：最小值0.10％，最大值0.90％；‑碳：最小值0.10％，最大值1.00％；‑包含在0.40％至1.50质量％之间的总(C+N)碳和氮含量；‑包含在0.125‑0.550之间的碳‑氮比(C/N)；‑杂质和除铁以外的其它金属：最小值0％，最大值12.0％；‑铁：至100％的余量。

发明领域

本发明涉及由不锈钢合金制成的钟表发条，所述不锈钢合金包含置于面心立方奥氏体结构中的由铁和铬形成的基底且包含锰和氮。

本发明还涉及包含至少一个这类发条的钟表条盒轮。

本发明还涉及结合至少一个该钟表条盒轮和/或这类发条的钟表，特别是手表。

本发明涉及钟表机芯领域，特别是主发条、报时发条(striking spring)等等，和扁平发条(flat spring)如定位杆(jumper)、防震器(shock absorber)等等。

发明背景

钟表发条，特别是主发条的阻力和寿命是长期存在的问题。钟表发条厂商总是寻求提供提高的使用寿命，基本具有改进的抗疲劳性以及特别是对蓄能发条、主发条或报时发条而言提高的动力储存的材料。

高碳钢的使用非常快速地容许得到所需弹性特性，但它们对腐蚀的敏感性与在接近其断裂载荷的力下的持久使用组合常常导致在腐蚀点出现时破裂。另外，这些钢倾向于具有永久变形，这削弱了动力储存，因为它们的比例最大延长比其弹性极限低得多。

以多数变化组成和各种处理测试了大量合金。Elgin的专利No BE475783、CH279670、US 647783和US2524660提出了用提高产物成本的复杂生产方法使用钴基合金、铬-钼组合以及镍、铁和锰组合的解决方法。

Seiko的WO专利No 2005/045532提出用钒系元素补充的钛基合金。

一些厂商开发了具有不同于芯材料的表面层的发条，例如Seiko的WO专利No 02/04836，或者Sandvik的CH专利No 383886，或者Fabrique Suisse de Ressorts d'Horlogerie的CH专利No 330555，或者GFD-Diamaze的EP专利No 2511229，或者CSEM的EP专利No 1422436。

无定形合金也以高硼比例由Rolex的WO专利No 2012/01941已知，或者Rolex的EP专利No 2133756(金属玻璃)或者由Vacuumschmelze的DE专利No 102011001783已知。

所有这些材料都是极其昂贵的，且市场上没有出现对所涉及的应用而言实际上比其它更有效的产品。

大量批发的合金纯理论上可适于制造钟表发条，但在实际生产条件下对这些合金的实验测试遭遇大量限制，这解释了关于在制表工业中用于制造发条，尤其是螺旋发条的材料非常有限的发展。

因此，书面形式上会是合适的且可能适于宏观力学、电力工程、重型机械等等的大量合金在尝试将它们转化成制表业所需的尺寸时证明总体上是不能实行的。

由Générale Ressorts的CH专利No 703796已知包含置于面心立方奥氏体结构中的由铁和铬形成的基底的氮不锈钢合金。该文件中所述合金具有高溶液氮浓度(0.75-1％氮)。在合金的制造期间，溶液氮浓度难以准确地控制。合金中溶液氮的量的少量增加可导致合金延展性的损失，这击败了材料待用作发条的所需目的。

另外，氮含量对氮化铬的沉淀动力学具有强烈影响，并且当氮含量为约1％时，合金回火(其防止出现氮化物)速度高，这使得这些合金的处理方法工业化是困难且昂贵的。