DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention se rapporte à un composant en particulier pour une pièce d'horlogerie
ou de bijouterie, réalisé dans un matériau de type cermet avec une phase céramique
comprenant des carbures et avec un liant métallique comprenant un métal précieux.
ART ANTERIEUR
[0002] De nombreux composants d'habillage sont réalisés en or ou dans un alliage d'or. L'or
présente l'avantage de posséder une grande ductilité ainsi qu'une grande malléabilité,
ce qui permet une mise en forme aisée. Il est de plus doté d'un éclat métallique très
élevé et caractéristique. Par ailleurs, les différents alliages d'or peuvent prendre
diverses teintes allant du blanc au rouge. L'or et ses alliages ont cependant le désavantage
de présenter une dureté faible qui est au plus de 300 HV. A cet égard, divers composites
céramiques ont été développés afin d'augmenter la dureté de l'or. Le procédé de fabrication
consiste le plus souvent à infiltrer d'or une matrice de haute dureté et à appliquer
des pressions très élevées. Le désavantage de ce procédé est que les formes accessibles
restent limitées à des géométries simples, l'obtention de formes complexes nécessitant
de recourir à des méthodes d'usinage supplémentaires. D'autres procédés tels que divulgués
dans le document
WO 2004/005561 consistent à utiliser l'or comme liant métallique dans un cermet obtenu par frittage.
Le liant métallique en or est présent dans des proportions largement supérieures à
50% en poids. Dans ce cas, la dureté d'un tel cermet précieux est faible et inversement
proportionnelle au pourcentage en poids d'or. Généralement, les cermets utilisent
comme liant un métal non précieux. Il s'agit souvent d'éléments allergènes comme le
nickel ou le cobalt comme divulgué dans le document
US 4,589,917, ou d'alliages à base de fer entrainant une faible résistance à la corrosion et un
fort ferromagnétisme.
RESUME DE L'INVENTION
[0003] La présente invention a pour objet de pallier aux désavantages précités en proposant
un cermet avec une composition optimisée pour remplir les critères suivants :
- présenter un éclat métallique élevé,
- avoir une dureté minimum de 700 HV30,
- s'affranchir de l'utilisation d'éléments allergènes tels que le nickel ou le cobalt,
- ne pas présenter de ferromagnétisme et être résistant à la corrosion saline.
[0004] A cette fin, la présente invention propose un composant notamment pour une pièce
d'horlogerie ou de bijouterie réalisé dans un matériau cermet comportant une phase
de carbures et une phase d'un liant métallique choisi parmi l'argent, l'or, le platine,
le palladium, le ruthénium, l'osmium, le rhodium et un de leurs alliages. La phase
du liant métallique est présente dans un pourcentage en poids compris entre 3 et 25%
et la phase de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 75
et 97%.
[0005] Le matériau cermet ainsi développé présente après polissage un éclat métallique pouvant
être comparable à celui observé dans des aciers inoxydables, tout particulièrement
quand le liant métallique est le palladium. Ces cermets précieux présentent des duretés
comprises entre 700 et 1900 HV30 et ils possèdent des ténacités suffisantes pour la
réalisation de pièces d'habillage. En outre, ils peuvent être mis en forme par des
procédés classiques de métallurgie des poudres tels que le pressage ou l'injection
afin d'obtenir des pièces "near-net shape".
[0006] La faible teneur en liant précieux permet d'obtenir un cermet conservant les caractéristiques
réflectives et colorimétriques du carbure utilisé, ce qui est particulièrement important
pour des composants d'habillage et de décoration.
[0007] La présente invention se rapporte également au procédé de fabrication du composant
comprenant les étapes successives consistant à :
- a) Réaliser un mélange comprenant une poudre de carbures et une poudre d'un liant
métallique choisi parmi l'argent, l'or, le platine, le palladium, le ruthénium, l'osmium,
le rhodium et un de leurs alliages et optionnellement comprenant un additif.
- b) Former une ébauche en conférant audit mélange la forme du composant,
- c) Fritter l'ébauche à une température comprise entre 1000 et 1900°C pendant une période
comprise entre 30 minutes et 10 heures, le procédé étant caractérisé en ce que la
poudre de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 75 et 97%,
la poudre du liant métallique dans un pourcentage en poids compris entre 3 et 25%
et l'additif dans un pourcentage en poids compris entre 0 et 4%.
[0008] L'utilisation de liants précieux tels que le platine ou le palladium permet de densifier
ces cermets à base de carbures à partir de températures beaucoup plus basses que celles
desdits carbures seuls et sans recourir à des frittages à hautes températures et sous
pression, soit à partir de 1250°C avec le palladium et de 1400°C avec le platine.
[0009] Les poudres du mélange ont préférentiellement un d50 inférieur à 20 µm, plus préférentiellement
inférieur à 10 µm et encore plus préférentiellement inférieur à 5 µm. Avec une faible
taille de particules, l'homogénéité du mélange est améliorée et on garantit un excellent
recouvrement du liant métallique sur chaque grain de carbures. De plus, en diminuant
la taille des carbures, on augmente la densité finale tout en augmentant les propriétés
mécaniques telles que la dureté et la ténacité après frittage. En outre, réduire la
taille des particules permet d'obtenir un éclat métallique élevé, c.à.d. une haute
valeur de luminance L*
[0010] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans
la description suivante d'un mode de réalisation préféré, présenté à titre d'exemple
non limitatif en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DE LA FIGURE
[0011]
La figure 1 représente une pièce d'horlogerie comprenant une carrure réalisée avec
le matériau de type cermet selon l'invention.
La figure 2 représente une image en microscopie électronique du matériau de type cermet
pour une composition selon l'invention (80% Mo2C - 15% Au et 5% Cu).
La figure 3 représente une image en microscopie électronique du matériau de type cermet
pour une autre composition selon l'invention (80% TiC - 2% SiC - 18% Pt).
DESCRIPTION DETAILLEE
[0012] La présente invention se rapporte à un composant notamment pour une pièce d'horlogerie
ou de bijouterie réalisé dans un matériau de type cermet comprenant une phase majoritaire
de carbures et une phase minoritaire d'un liant métallique comportant un élément précieux
tel que l'argent, l'or, le platine, le palladium, le ruthénium, l'osmium, le rhodium
ou un alliage d'un de ces éléments précieux. Préférentiellement, le liant métallique
est choisi parmi l'argent, l'or, le platine, le palladium ou un alliage d'un de ces
éléments précieux. Le composant selon l'invention peut former un article décoratif
tel qu'un élément constitutif de montres, bijoux, bracelets, etc. Dans le domaine
horloger, ce composant peut être une pièce d'habillage telle qu'une carrure, un fond,
une lunette, un poussoir, un maillon de bracelet, un cadran, une aiguille, un index
de cadran, etc. Il peut également s'agir d'un composant du mouvement tel qu'une masse
oscillante, une platine, etc. A titre illustratif, une carrure 1 réalisée avec le
matériau de type cermet selon l'invention est représentée à la figure 1.
[0013] Le composant en cermet est réalisé par frittage partant d'un mélange des poudres
de carbures et métallique. Le procédé de fabrication comporte les étapes consistant
à:
- a) Réaliser un mélange avec les différentes poudres et ce éventuellement en milieu
humide. Les poudres du mélange ont préférentiellement un d50 inférieur à 20 µm, plus
préférentiellement inférieur à 10 µm et encore plus préférentiellement inférieur à
5 µm. Le mélange peut éventuellement être réalisé dans un broyeur pour obtenir le
d50 souhaité. La granulométrie est mesurée par diffraction laser conformément à la
norme ISO 13320 : 2020.
[0014] Ce mélange comporte en poids entre 75 et 97%, avantageusement entre 78 et 97%, et
plus avantageusement entre 78 et 94%, de la poudre de carbures et entre 3 et 25%,
avantageusement entre 3 et 22%, et plus avantageusement entre 6 et 22% de la poudre
métallique. Le mélange peut optionnellement comporter un ou plusieurs additifs dans
un pourcentage en poids pour l'ensemble des additifs inférieur ou égal à 4%. En présence
d'un ou plusieurs additifs, ces derniers sont préférentiellement présents dans un
pourcentage pour l'ensemble des additifs compris entre 1 et 3% en poids. Plus précisément,
en présence d'un ou plusieurs d'additifs, le mélange comporte la poudre de carbures
dans un pourcentage en poids compris entre 75 et 96%, la poudre du liant métallique
dans un pourcentage en poids compris entre 3 et 24% et le ou les additifs dans un
pourcentage en poids pour l'ensemble des additifs compris entre 1 et 3%. Ces additifs
ont pour objet d'améliorer la densification lors du frittage. Par exemple, il peut
s'agir de di-silicide métallique tel que le Si
2Ti ou le Si
2Zr.
[0015] Préférentiellement, la poudre de carbures comporte un ou plusieurs carbures choisis
parmi le TiC, le SiC, le Mo
2C, le WC et le NbC. Plus particulièrement, la poudre de carbures comporte majoritairement
du carbure de titane (TiC), du carbure de tungstène (WC) ou du carbure de molybdène
(Mo
2C). On entend par majoritairement que, lorsqu'il y a plusieurs types de carbures dans
la poudre, le carbure de titane (TiC), le carbure de tungstène (WC) ou le carbure
de molybdène (Mo
2C) sont présents dans un pourcentage supérieur aux autres carbures. Elle peut ainsi
comporter du Mo
2C et du TiC avec le Mo
2C présent majoritairement. Elle peut également comporter du Mo
2C et du TiC avec le TiC présent majoritairement. Elle peut également comporter du
TiC et du SiC avec le TiC présent majoritairement. En variante, elle peut, aux impuretés
près, être constituée entièrement de TiC, de WC ou de Mo
2C. La poudre métallique comporte majoritairement du palladium, du platine, de l'argent,
de l'or, du ruthénium, de l'osmium, du rhodium ou un alliage d'un de ces éléments.
Elle peut, aux impuretés près, être constituée entièrement de platine, de palladium,
de ruthénium, d'osmium, de rhodium ou d'argent. L'or est préférentiellement présent
sous forme alliée avec au moins un élément choisi parmi le Cu, Ag, Pd, In. Plus préférentiellement,
l'alliage d'or comporte de l'or allié avec de l'argent et du cuivre (or jaune 3N,
or rouge 5N) ou du palladium (or blanc). La poudre métallique peut également comporter
du carbone dans un pourcentage en poids compris entre 0.1 et 5% par rapport au poids
total du mélange de poudres. En effet, lors du frittage, une partie du Mo
2C peut se transformer en Mo avec pour conséquence une diminution de la dureté. L'ajout
de carbone permet de limiter la formation de Mo et donc de maintenir le niveau de
dureté. En alternative, l'ajout de carbone peut être réalisé dans la poudre de carbures.
La poudre de carbures comporte ainsi du carbone dans un pourcentage en poids compris
entre 0.1 et 5% par rapport au poids total du mélange de poudres.
[0016] A titre d'exemple, le mélange de poudres peut comporter en poids une des répartitions
suivantes:
- entre 80 et 95% de TiC et entre 5 et 20% de Pd ou Pt,
- entre 75 et 95% de TiC et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 50 et 70% de TiC, entre 5 et 30% de Mo2C, et entre 5 et 30% d'un alliage d'Au, de préférence entre 55 et 65% de TiC, entre
10 et 25% de Mo2C, et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 70 et 85% de TiC, entre 5 et 10% de Mo2C, et entre 5 et 20% de Pd ou Pt,
- entre 75 et 85% de TiC, entre 2 et 10% de SiC, et entre 5 et 23% de Pd ou Pt,
- entre 80 et 97% de Mo2C et entre 3 et 20% de Pd, Pt, Ag ou d'un alliage d'Ag,
- entre 75 et 95% de Mo2C et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 75 et 95% de WC et entre 5 et 25% de Pd ou Pt,
- entre 80 et 95% de WC et entre 5 et 20% d'un alliage d'Au.
Eventuellement, un deuxième mélange comprenant le mélange précité et un système de
liant organique (paraffine, polyéthylène, etc.) peut être réalisé.
b) Former une ébauche en conférant au mélange la forme du composant désiré, par exemple,
par injection ou par pressage dans un moule.
c) Fritter l'ébauche sous atmosphère inerte ou sous vide à une température comprise
entre 1000 et 1900°C pendant une période comprise entre 30 minutes et 10 heures, de
préférence entre 30 minutes et 5 heures. Cette étape peut être précédée d'une ou de
plusieurs étapes de déliantage dans une gamme de températures comprise entre 60 et
800°C si le mélange comporte un système de liant organique.
[0017] L'ébauche ainsi obtenue est refroidie et polie. Elle peut également être usinée avant
polissage pour obtenir le composant désiré.
[0018] Le composant, qu'on peut aussi qualifier d'article, issu du procédé de fabrication
comporte la phase de carbures et la phase métallique dans des pourcentages en poids
proches de ceux des poudres de départ. On ne peut cependant exclure des petites variations
de compositions et de pourcentages entre les poudres de base et le matériau issu du
frittage suite, par exemple, à des contaminations ou des transformations lors du frittage,
par exemple, du Mo
2C en Mo. Dès lors, dans le produit final issu du procédé, les pourcentages massiques
pour les différentes phases doivent être compris comme suit. On distingue la phase
de carbures de la phase métallique, aussi dite de liant métallique. La phase de carbures
comporte les carbures ainsi que des éventuels éléments dérivés de la poudre de carbures
de base tels que le Mo pour l'exemple ci-dessus. De même, pour la phase métallique,
elle comporte les composés de la poudre métallique de départ ainsi qu'un éventuel
composé issu d'une décomposition ou réaction de la poudre de base métallique. En présence
d'additifs dans le mélange de poudres, ces derniers peuvent être retrouvés dans la
phase de carbures et/ou dans la phase métallique.
[0019] Le composant a un espace colorimétrique CIELAB (conforme aux normes CIE n°15, ISO
7724/1, DIN 5033 Teil 7, ASTM E-1164) avec une composante de luminance L*, représentative
de la manière dont le matériau réfléchit la lumière, comprise entre 60 et 90, de préférence
entre 65 et 85 et, plus préférentiellement entre 70 et 85.
[0020] Le matériau céramique a une dureté HV30 comprise entre 700 et 1900 en fonction des
types et des pourcentages des constituants. Plus précisément, il a une dureté HV30
comprise entre 700 et 1300 lorsque la phase de carbures comporte majoritairement du
carbure de molybdène. Une dureté HV30 comprise entre 900 et 1600 lorsque la phase
de carbures comporte majoritairement du carbure de tungstène et une dureté HV30 comprise
entre 700 et 1900 lorsque la phase de carbures comporte majoritairement du carbure
de titane.
[0021] Le matériau céramique a une ténacité K
ic de minimum 2 MPa.m
1/2 avec des valeurs pouvant excéder 20 MPa.m
1/2. La ténacité est déterminée sur base des mesures des longueurs des fissures aux quatre
extrémités des diagonales de l'empreinte de dureté Vickers selon la formule :

avec P qui est la charge appliquée (N),
a qui est la demi-diagonale (m) et
l qui est la longueur de la fissure mesurée (m).
[0022] Les tableaux 1 à 3 ci-après reprennent différents exemples de cermets selon l'invention.
[0023] 27 mélanges de poudres ont été préparés dans un broyeur en présence d'un solvant.
Les mélanges ont été réalisés sans liant. Ils ont été compactés sous forme de pastilles
par pression uniaxiale et frittés sous vide ou sous une pression partielle d'argon
comprise entre 5 et 100 mbar à une température qui est fonction de la composition
des poudres. Après frittage, les échantillons ont été polis plan mécaniquement.
[0024] Dans le tableau 1, il y a les essais n°1 à 9 avec une phase de carbures comprenant
du TiC, du Mo
2C ou du TiC et du Mo
2C et avec une phase de liant comprenant du Pd, de l'Au ou un alliage d'Au. Pour l'essai
7, 0.5% de C est ajouté pour limiter la formation de Mo.
[0025] Dans le tableau 2, il y a les essais n°11 à 18 avec une phase de carbures comprenant
du TiC, du TiC et du SiC ou du TiC et du Mo
2C et avec une phase de liant comprenant du Pt ou du Pd. A l'essai 16, le mélange de
poudres comporte un additif pour améliorer la densification. Cet additif est du Si
2Ti présent dans un pourcentage en poids de 2%.
[0026] Dans le tableau 3, il y a les essais n°19 à 27 avec une phase de carbures comprenant
du Mo
2C ou du WC et avec une phase de liant comprenant du Pd, du Pt, de l'Ag, un alliage
d'Ag ou un alliage d'Au.
[0027] Des mesures de dureté HV
30 ont été réalisées en surface des échantillons et la ténacité a été déterminée sur
base des mesures de duretés comme décrit précédemment.
[0028] Les valeurs colorimétriques Lab ont été mesurées sur les échantillons polis avec
un spectrophotomètre KONICA MINOLTA CM-5 dans les conditions suivantes : mesures SCI
(réflexion spéculaire incluse) et SCE (réflexion spéculaire excluse), inclinaison
de 8°, zone de mesure MAV de 8 mm de diamètre.
[0029] Il ressort de ces essais que les cermets avec une phase de carbures comportant majoritairement
du TiC présentent globalement une dureté supérieure à celle des cermets avec une phase
de carbures comportant majoritairement du Mo
2C. Les duretés sont ainsi comprises entre 750 et 1800 HV30 pour les cermets comprenant
du TiC comparées à des valeurs comprises dans la fourchette 750-1200 HV30 pour les
cermets comprenant majoritairement du Mo
2C. L'échantillon 4 comportant du TiC et un alliage d'Au présente une dureté (761 HV30)
plus faible attribuée à un temps de frittage inférieur comparé à l'échantillon 3 comportant
du TiC et un alliage d'Au (1209 HV30). L'échantillon 4 présente par ailleurs une ténacité
inférieure comparé à l'échantillon 3.
[0030] Les cermets comprenant du Mo
2C et du Pd présentent des valeurs de ténacité extrêmement élevées qui sont supérieures
à 10 MPa.m
1/2 pour des teneurs en Pd supérieures ou égales à 8% (essais 6, 20, 21). Pour certaines
compositions, il n'y a pas de propagations de fissures lors des mesures de dureté
HV30, une valeur de ténacité n'a par conséquent pas pu être mesurée.
[0031] Les cermets comprenant majoritairement du Mo
2C présentent des indices de luminance L* élevés quel que soit le type de liant précieux
utilisé (Pt, Pd, Ag, Au-Cu) avec des valeurs de l'ordre de 80 contre des valeurs dans
la fourchette 70-75 pour les cermets comprenant majoritairement du TiC.
[0032] Un cermet composé uniquement de carbures de tungstène, à hauteur de 80% massique,
et de 20% de palladium comme liant métallique précieux, présente une dureté élevée
(1472 HV30) et une bonne ténacité (6.3 MPa.m
1/2) ce qui en fait un bon candidat pour la réalisation de pièces fonctionnelles comme
une masse oscillante, compte tenu aussi de sa haute densité.
[0033] En termes de microstructures, la figure 2 représente une microscopie électronique
d'un échantillon fritté à partir du mélange de poudres comprenant en poids 80% Mo
2C, 15% Au et 5% Cu. La phase de carbures est formée de la zone en gris foncé composée
de Mo
2C et de la zone en gris moyen riche en Mo. Une partie du Mo
2C s'est transformée en Mo lors du frittage avec pour conséquence une diminution de
la dureté. La phase métallique AuCu est la phase en blanc.
[0034] La figure 3 représente une microscopie électronique d'un échantillon fritté à partir
du mélange de poudres comprenant en poids 80% TiC, 2% SiC et 18% Pt. Il y a la phase
de carbures formée des zones noire et grise avec la zone noire riche en TiC et la
zone grise comprenant du TiC et du Pt. En blanc, il y a la phase métallique.
[0035] Comme expliqué ci-dessus, l'invention se rapporte au composant réalisé dans un matériau
cermet. Ce composant a été imaginé pour des applications notamment dans le domaine
de l'horlogerie et de la bijouterie comme par exemple des éléments d'habillage ou
du mouvement d'une pièce d'horlogerie. Bien entendu, le composant selon l'invention
ne saurait se limiter à l'horlogerie. Ainsi, à titre nullement limitatif, on peut
également imaginer que ce composant puisse être appliquée dans le domaine des arts
de la table, de la coutellerie, de la maroquinerie, de la bijouterie ou de la joaillerie.
Tableau 1
Composition (pds) |
Granulo. |
Frittage |
Propriétés |
N° |
Carbures |
Liant |
d50 (µm) |
T (°C) |
tps (min) |
HV30 |
KiC (MPa.m½) |
L* |
a* |
b* |
(1) |
84% TiC |
16% Pd |
0.68 |
1500 |
90 |
1583 |
6.1 |
70.39 |
0.69 |
4.29 |
84% TiC |
16% Pd |
0.68 |
1700 |
90 |
1655 |
4.9 |
/ |
/ |
/ |
(2) |
80% TiC |
15% Au - 5% Cu |
0.72 |
1400 |
180 |
1256 |
6 |
73.02 |
0.85 |
1.15 |
(3) |
80% TiC |
20% Au3N* |
0,50 |
1400 |
180 |
1209 |
7.5 |
73.10 |
0.75 |
1.37 |
(4) |
79% TiC |
21% Au5N* |
0.76 |
1400 |
90 |
761 |
6.0 |
71.16 |
1.33 |
1.79 |
(5) |
80% Mo2C |
15% Au - 5% Cu |
0.89 |
1200 |
180 |
756 |
12.5 |
81.33 |
1.13 |
3.19 |
80% Mo2C |
15% Au - 5% Cu |
0.89 |
1250 |
180 |
766 |
12.6 |
81.17 |
1.15 |
3.34 |
(6) |
86% Mo2C |
14% Pd |
0.69 |
1250 |
90 |
757 |
> 20 |
81.06 |
0.22 |
2.19 |
86% Mo2C |
14% Pd |
1.69 |
1500 |
90 |
839 |
> 20 |
80.89 |
0.31 |
2.15 |
(7) |
79,2% Mo2C |
15,2% Au - 5,1% Cu - 0,5% C |
0.90 |
1150 |
90 |
922 |
8.8 |
80.61 |
1.08 |
3.56 |
79,2% Mo2C |
15,2% Au - 5,1% Cu - 0,5% C |
0.90 |
1450 |
90 |
984 |
4.9 |
80.79 |
0.74 |
3.13 |
(8) |
84% Mo2C |
12% Au - 4% Cu |
0.78 |
1150 |
90 |
874 |
11.4 |
80.88 |
0.92 |
3.16 |
(9) |
20% Mo2C - 60% TiC |
15,2% Au - 4,8% Cu |
0.60 |
1300 |
90 |
1224 |
5.6 |
73.64 |
1.12 |
2.03 |
20% Mo2C - 60% TiC |
15,2% Au - 4,8% Cu |
0.60 |
1450 |
90 |
1188 |
6.5 |
74.03 |
1.05 |
1.91 |
/ = non mesuré
*20% Au3N=15%Au-3.2%Ag-1.8%Cu ; 21% Au5N= 15.75%Au-4.2%Cu-1.05%Ag |
Tableau 2
Composition (pds) |
Granulo. |
Frittage |
Propriétés |
N° |
Carbures |
Liant |
d50 (µm) |
T (°C) |
tps (min) |
HV30 |
KiC (MPa.m½) |
L* |
a* |
b* |
(11) |
85% TiC |
15%Pt |
0.95 |
1400 |
60 |
1555 |
3.3 |
71.79 |
-0.34 |
-0.47 |
85% TiC |
15% Pt |
0.95 |
1500 |
90 |
1720 |
3.1 |
71.95 |
-0.32 |
-0.57 |
(12) |
90% TiC |
10% Pt |
/ |
1500 |
90 |
1746 |
2.1 |
72.87 |
-0.07 |
0.15 |
(13) |
80%TiC-2%SiC |
18% Pt |
0.32 |
1500 |
60 |
1561 |
3.0 |
73.14 |
0.08 |
0.24 |
80%TiC-2%SiC |
18% Pt |
0.32 |
1650 |
60 |
1486 |
3.3 |
72.10 |
-0.20 |
-0.06 |
(14) |
80%TiC-5%SiC |
15% Pt |
0.59 |
1400 |
60 |
1313 |
3.1 |
71.82 |
0.56 |
0.42 |
80%TiC-5%SiC |
15% Pt |
0.59 |
1500 |
60 |
1498 |
2.7 |
72.49 |
0.52 |
0.35 |
(15) |
80%TiC-10%SiC |
10% Pt |
0.73 |
1400 |
60 |
1528 |
2.7 |
70.96 |
0.37 |
0.25 |
80%TiC-10%SiC |
10% Pt |
0.73 |
1500 |
60 |
1585 |
3.0 |
71.35 |
0.37 |
0.25 |
(16) |
80%TiC-2%Si2Ti |
18% Pt |
1.43 |
1500 |
60 |
1605 |
3.2 |
72.82 |
-0.11 |
0.12 |
80%TiC-2%Si2Ti |
18% Pt |
1.43 |
1650 |
60 |
1497 |
3.4 |
71.59 |
-0.35 |
-0.41 |
(17) |
77.5%TiC-7.5%Mo2C |
15.5% Pt |
1.10 |
1450 |
90 |
1755 |
3.4 |
72.21 |
0.19 |
-0.17 |
77.5%TiC-7.5%Mo2C |
15.5% Pt |
1.10 |
1650 |
60 |
1583 |
4.1 |
70.52 |
0.94 |
0.19 |
(18) |
77.5%TiC-7.5%Mo2C |
15.5% Pd |
0.89 |
1450 |
60 |
1570 |
3.2 |
73.40 |
0.44 |
0.18 |
77.5%TiC-7.5%Mo2C |
15.5% Pd |
0.89 |
1500 |
60 |
1561 |
3.1 |
72.94 |
0.40 |
0.10 |
Tableau 3
Composition (pds) |
Granulo. |
Frittage |
Propriétés |
N° |
Carbure |
Liant |
d50 (µm) |
T (°C) |
tps (min) |
HV30 |
K1C (MPa.m½) |
L* |
a* |
b* |
(19) |
93% Mo2C |
7% Pt |
0.91 |
1650 |
30 |
1125 |
3.8 |
80.33 |
0.22 |
2.06 |
(20) |
90% Mo2C |
10% Pd |
0.67 |
1350 |
90 |
710 |
12.0 |
80.78 |
0.17 |
1.83 |
(21) |
92% Mo2C |
8% Pd |
0.86 |
1350 |
90 |
743 |
11.8 |
81.00 |
0.15 |
1.82 |
(22) |
94% Mo2C |
6% Pd |
0.75 |
1350 |
90 |
893 |
3.6 |
81.21 |
0.11 |
1.94 |
(23) |
78% Mo2C |
15% Au -5%Cu- 2%C |
1.05 |
1400 |
60 |
1183 |
3.5 |
80.72 |
0.33 |
2.66 |
(24) |
90 % Mo2C |
10% Ag |
0.75 |
1400 |
60 |
962 |
4.6 |
81.02 |
0.34 |
1.95 |
(25) |
92 % Mo2C |
8% Ag Sterling 925 |
0.73 |
1300 |
90 |
887 |
4.6 |
81.12 |
0.49 |
2.50 |
92 % Mo2C |
8% Ag Sterling 925 |
0.73 |
1400 |
90 |
946 |
3.9 |
81.80 |
0.38 |
2.35 |
(26) |
80 % WC |
20 % Pd |
2.85 |
1400 |
60 |
1472 |
6.3 |
75.81 |
0.13 |
0.38 |
(27) |
90 % WC |
7.5% Au - 2.5% Cu |
0.58 |
1450 |
90 |
972 |
5.7 |
72.49 |
0.14 |
1.20 |
90 % WC |
7.5% Au - 2.5% Cu |
0.58 |
1550 |
90 |
1486 |
4.3 |
73.82 |
-0.01 |
0.67 |
1. Composant notamment pour pièce d'horlogerie ou de bijouterie réalisé dans un matériau
cermet comportant une phase de carbures et une phase d'un liant métallique choisi
parmi l'argent, l'or, le platine, le palladium, le rhodium, l'osmium, le ruthénium
et un de leurs alliages, caractérisé en ce que la phase du liant métallique est présente dans un pourcentage en poids compris entre
3 et 25% et en ce que la phase de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 75 et
97%.
2. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase du liant métallique est présente dans un pourcentage en poids compris entre
3 et 22% et en ce que la phase de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 78 et
97%.
3. Composant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la phase du liant métallique est présente dans un pourcentage en poids compris entre
6 et 22% et en ce que la phase de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 78 et
94%.
4. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de carbures comporte un ou plusieurs carbures choisis parmi le carbure de
titane, le carbure de molybdène, le carbure de silicium, le carbure de tungstène et
le carbure de niobium.
5. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de carbures comporte majoritairement du carbure de titane, du carbure de
molybdène ou du carbure de tungstène.
6. Composant selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la phase de carbures comporte majoritairement du carbure de titane et minoritairement
du carbure de molybdène.
7. Composant selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la phase de carbures comporte majoritairement du carbure de titane et minoritairement
du carbure de silicium.
8. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase du liant métallique comporte un alliage d'or, ledit alliage d'or comprenant
un ou plusieurs éléments choisis parmi le cuivre, l'argent, le palladium et l'indium.
9. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il a une dureté HV30 comprise entre 700 et 1900.
10. Composant selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il a une dureté HV30 comprise entre 700 et 1300 lorsque la phase de carbures comporte majoritairement
du carbure de molybdène.
11. Composant selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il a une dureté HV30 comprise entre 700 et 1900 lorsque la phase de carbures comporte majoritairement
du carbure de titane.
12. Composant selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il a une dureté HV30 comprise entre 900 et 1600 lorsque la phase de carbures comporte majoritairement
du carbure de tungstène.
13. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il a une ténacité KiC supérieure ou égale à 2 MPa.m1/2.
14. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il a, dans un espace colorimétrique CIELAB, une composante L* comprise entre 60 et
90 et, de préférence, entre 65 et 85, et plus préférentiellement entre 70 et 85.
15. Composant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un composant d'habillage ou du mouvement en horlogerie.
16. Procédé de fabrication d'un composant notamment pour pièce d'horlogerie ou de bijouterie
comprenant les étapes successives consistant à :
a) Réaliser un mélange comprenant une poudre de carbures, une poudre d'un liant métallique
choisi parmi l'argent, l'or, le platine, le palladium, le rhodium, l'osmium, le ruthénium
et un de leurs alliages et comprenant optionnellement au moins un additif,
b) Former une ébauche en conférant audit mélange la forme du composant,
c) Fritter l'ébauche à une température comprise entre 1000 et 1900°C pendant une période
comprise entre 30 minutes et 10 heures,
le procédé étant
caractérisé en ce que la poudre de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 75
et 97%, de préférence entre 78 et 97%, plus préférentiellement entre 78 et 94% et
en ce que la poudre du liant métallique est présente dans un pourcentage en poids compris entre
3 et 25%, de préférence entre 3 et 22%, plus préférentiellement entre 6 et 22%, et
ledit au moins additif dans un pourcentage en poids compris entre 0 et 4%.
17. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la poudre de carbures et la poudre du liant métallique ont respectivement un d50
inférieur à 20 µm, de préférence à 10 µm et plus préférentiellement à 5 µm.
18. Procédé selon la revendication 16 ou 17,
caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comporte une des répartitions suivantes exprimées en poids
:
- entre 80 et 95% de TiC et entre 5 et 20% de Pd ou Pt,
- entre 75 et 95% de TiC et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 50 et 70% de TiC, entre 5 et 30% de Mo2C, et entre 5 et 30% d'un alliage d'Au, de préférence entre 55 et 65% de TiC, entre
10 et 25% de Mo2C, et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 70 et 85% de TiC, entre 5 et 10% de Mo2C, et entre 5 et 20% de Pd ou Pt,
- entre 75 et 85% de TiC, entre 2 et 10% de SiC, et entre 5 et 23% de Pd ou Pt,
- entre 80 et 97% de Mo2C et entre 3 et 20% de Pd, Pt, Ag ou d'un alliage d'Ag,
- entre 75 et 95% de Mo2C et entre 5 et 25% d'un alliage d'Au,
- entre 75 et 95% de WC et entre 5 et 25% de Pd ou Pt,
- entre 80 et 95% de WC et entre 5 et 20% d'un alliage d'Au.
19. Procédé selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que la poudre de carbures et/ou la poudre du liant métallique comporte du carbone, le
carbone étant présent dans un pourcentage en poids par rapport au mélange total compris
entre 0.1 et 5%.
20. Procédé selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que la poudre de carbures est présente dans un pourcentage en poids compris entre 75
et 96%, la poudre du liant métallique dans un pourcentage en poids compris entre 3
et 24% et ledit au moins additif dans un pourcentage en poids compris entre 1 et 3%.
21. Procédé selon l'une des revendications 16 à 20, caractérisé en ce que ledit au moins additif est du Si2Ti et/ou du Si2Zr.