Introduction
[0001] L'invention concerne un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie, comprenant
au moins une partie à base d'un alliage de titane. Elle concerne aussi une pièce d'horlogerie
en tant que telle, comprenant un tel composant horloger. Enfin, elle concerne aussi
un procédé de fabrication d'un tel composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie.
Etat de l'Art
[0002] Le choix des matériaux, notamment des métaux ou alliages métalliques, est très important
dans la conception d'un composant horloger. En effet, un métal ou un alliage métallique
doit par exemple atteindre le meilleur compromis possible entre de nombreuses contraintes,
parmi lesquelles :
- Un aspect attractif, exempt de défaut visible. Pour cela, un métal noble est souvent
choisi, avec une finition de surface très soignée, pour être attractive ;
- Des propriétés mécaniques particulières, particulièrement des résistances spécifiques
élevées, comme une bonne résistance à la fatigue et une excellente résistance à la
corrosion, et une bonne formabilité. En complément, il est aussi souhaité obtenir
une dureté suffisante pour minimiser les risques de dégradation de l'état de surface
avec le temps.
- Une faible densité est intéressante pour minimiser le poids global d'une pièce d'horlogerie.
[0003] Parmi les alliages répondant à ces contraintes, les alliages de titane sont intéressants
parce qu'ils ont une densité beaucoup plus faible que d'autres alliages, notamment
que l'acier, tout en présentant des propriétés mécaniques globalement intéressantes.
Toutefois, les alliages de titane utilisés présentent l'inconvénient d'avoir par nature
une aptitude médiocre au polissage, résultant en un état de surface irrégulier et
présentant des défauts. Pour éviter la présence de défauts de polissage sur des surfaces
d'alliages de titane existants, il est généralement choisi d'appliquer une terminaison
satinée ou sablée, ce qui limite donc les aspects de surface possibles d'un tel composant.
[0004] Un but de l'invention est de définir une solution pour permettre une utilisation
élargie d'un alliage de titane dans un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie,
non limité aux possibilités définies par l'état de la technique.
Brève description de l'invention
[0005] A cet effet, l'invention repose sur un composant horloger ou de bijouterie ou de
joaillerie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une partie en alliage de titane
dont une surface de cet alliage de titane est polie.
[0006] L'invention est précisément définie par les revendications.
Brève description des figures
[0007] Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés
en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à
titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 illustre une première vue de la surface d'une portion en alliage de titane
qui est obtenue par un polissage d'un alliage de titane de l'état de la technique.
La figure 2 illustre une deuxième vue de la surface d'une portion en alliage de titane
qui est obtenue par un polissage d'un autre alliage de titane de l'état de la technique.
La figure 3 représente schématiquement les étapes du procédé de fabrication d'un composant
en alliage de titane selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 représente schématiquement les deux premières étapes du procédé de fabrication
du composant en alliage de titane selon le mode de réalisation préféré de l'invention.
La figure 5 représente schématiquement les deux dernières étapes du procédé de fabrication
du composant en alliage de titane selon le mode de réalisation préféré de l'invention.
La figure 6 représente un exemple de mesures par spectroscopie mécanique exploitées
par le mode de réalisation de l'invention.
La figure 7 illustre une vue de la surface d'une portion en alliage de titane qui
est obtenue par un polissage d'un alliage de titane selon l'invention.
La figure 8 représente des mesures de dureté HV0.2 en fonction du temps de recuit
obtenues sur des échantillons d'alliage de titane Ti-5553 respectivement obtenus avec
un procédé selon un mode de réalisation de l'invention (étapes 1-4) et selon un procédé
alternatif (étapes 1-2+4, sans l'étape 3).
La figure 9 représente des mesures de rugosité Rx selon les paramètres normalisés
Rt, Rz et Ra obtenues sur des échantillons d'alliage de titane Ti-5553 respectivement
obtenus avec un procédé selon un mode de réalisation de l'invention (étapes 1-4) et
avec deux procédés alternatifs (respectivement avec les étapes 1-2+4, sans l'étape
3 et avec les étapes 1-2, sans les étapes 3-4).
La figure 10 est une observation d'un alliage de titane Ti-4733 au microscope électronique
à transmission (TEM) obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon un mode de réalisation
de l'invention (étapes 1-4).
La figure 11 est une observation d'un alliage de titane Ti-4733 au microscope électronique
à transmission (TEM) obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé alternatif (étapes
1-2+4).
La figure 12 est une observation de la surface d'un alliage de titane Ti-4733 au microscope
électronique à balayage (SEM) obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon un mode
de réalisation de l'invention (étapes 1-4).
La figure 13 est une observation de la surface d'un alliage de titane Ti-4733 au microscope
électronique à balayage (SEM) obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé alternatif
(étapes 1-2+4).
[0008] Dans l'ensemble du document, nous utiliserons l'expression « à base d'un alliage
» pour toute partie comprenant au moins 50% en poids de l'alliage considéré.
[0009] L'invention s'intéresse à un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie
qui comprend au moins une partie en alliage de titane ou à base d'un alliage de titane,
dont l'alliage de titane s'étend au moins sur une partie d'une surface visible dudit
composant. L'invention va définir un procédé permettant d'obtenir un alliage de titane
aux propriétés nouvelles, compatible avec l'obtention d'un état de surface d'aspect
esthétique attractif, particulièrement permettant d'obtenir une surface convenablement
polie, idéalement de qualité semblable à une surface polie telle qu'obtenue par exemple
avec un autre alliage, notamment un acier.
[0010] Selon l'invention, il est constaté que les alliages de titane de l'état de la technique,
utilisés pour les applications horlogères, se présentent sous forme biphasée, comprenant
une phase α et une phase β. La phase α correspond à une structure cristalline hexagonale,
et la phase β correspond à une structure cristalline cubique centrée. Les différences
de propriétés mécaniques entre les deux phases créent des problèmes lors de la terminaison
d'une surface en alliage de titane, qui présente toujours une microstructure des grains
de la phase β qui reste visible après une tentative de polissage, résultant en un
aspect en « peau d'orange », illustré par la figure 1, et/ou de surcroit avec une
incrustation d'abrasif dans la phase β ductile, qui provoque des rayures et des défauts
comme illustré par la figure 2. Les figures 1, 2 et 7 sont réalisées par prise d'image
de la réflexion d'un motif comprenant une zone noire et une zone blanche sur la surface
en alliage de titane, qui permet de bien mettre les défauts de polissage en évidence.
[0011] De ce fait, il est actuellement impossible d'obtenir une terminaison polie d'une
surface en alliage de titane, satisfaisante du point de vue des exigences élevées
de l'horlogerie ou de la joaillerie. Cette difficulté apparaît en particulier sur
des surfaces étendues (comme par exemple la surface d'une carrure, d'un brin de bracelet,
ou d'un fermoir). Cela limite les applications des alliages de titane à des surfaces
satinées ou sablées. Il en résulte qu'il n'existe aujourd'hui aucun procédé de polissage
d'une surface d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie en alliage
de titane, et aucun procédé de fabrication efficient mettant en oeuvre une terminaison
d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie comprenant une étape de
polissage. Il n'existe donc pas non plus de montre-bracelet présentant sur la majorité,
voire l'intégralité, de sa surface visible, une telle surface en alliage de titane
polie. Cela représente une grande limitation de l'usage des alliages de titane dans
l'horlogerie et la joaillerie.
[0012] L'invention repose ainsi d'abord sur un procédé de fabrication de tout ou partie
d'un composant en alliage de titane, ou à base d'alliage de titane, qui permet notamment
de mettre en oeuvre une étape de polissage d'une surface en alliage de titane, ou
à base d'alliage de titane, dudit composant de manière compatible avec les exigences
élevées de l'horlogerie ou de la joaillerie.
[0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de fabrication repose sur
un traitement thermomécanique qui comprend les étapes suivantes, schématiquement illustrées
par la figure 3 :
- Traitement thermique de l'alliage de titane à une température supérieure à la température
de transition de la phase α vers la phase β notée Tβ, puis refroidissement, pour obtenir
une structure comprenant sensiblement uniquement des grains de phase β (étape 1, homogénéisation)
;
- Succession de cycles de déformation ou au moins un cycle de déformation, notamment
de déformation à froid, et de traitement thermique de recristallisation à une température
légèrement supérieure à la température de transition de la phase α vers la phase β,
pour conserver une structure comprenant sensiblement uniquement des grains de phase
β tout en réduisant la dimension des grains de phase β (étape 2) ;
- Nucléation ou précipitation d'une phase w métastable par un traitement thermique à
basse température (étape 3) ;
- Précipitation d'une phase α par un traitement thermique à température intermédiaire,
supérieure à la basse température de ladite nucléation d'une phase ω et inférieure
à la température de transition de la phase α vers la phase β, pour obtenir la croissance
(ou précipitation) de la phase α qui va durcir ledit alliage de titane (étape 4).
Autrement dit, cette nucléation d'une phase w sert de germe à une précipitation de
la phase α.
[0014] La figure 4 représente schématiquement une mise en oeuvre des deux premières étapes
du procédé selon un mode de réalisation particulièrement avantageux.
[0015] Avantageusement, la première étape de traitement thermique est effectuée à une température
entre 0 et 100°C, préférentiellement entre 10 et 50°C, au-dessus de la température
Tβ de transition de la phase α vers la phase β, et de préférence sous atmosphère protectrice.
Cette première étape permet d'obtenir une microstructure de l'alliage de titane intégralement
en phase β. Un refroidissement par trempe TR permet de figer la phase β à température
ambiante. Le temps t du traitement est relativement court, idéalement 30 min ou moins,
afin de limiter la croissance des grains de la phase β, et d'avoir une taille de grains
la plus faible possible. Cette étape permet aussi une homogénéisation de l'alliage
de titane.
[0016] En d'autres termes, cette première étape d'homogénéisation permet de dissoudre la
phase α éventuellement présente dans le matériau. Le refroidissement rapide depuis
la structure intégralement en phase β permet de figer cette structure à température
ambiante dans les alliages ne formant pas de phase martensitique. La structure intégralement
en phase β est suffisamment ductile pour effectuer les étapes de déformation subséquentes,
qui permettront la recristallisation.
[0017] La deuxième étape de succession de cycles de déformation comprend, selon ce mode
de réalisation, une succession de cycles D de déformation à froid et de traitements
thermiques RX de recristallisation. Le but de cette étape est d'obtenir une microstructure
qui comprend toujours un maximum, idéalement 100%, de phase β, donc avec un minimum,
idéalement sans présence, de phase α, et avec une taille de grains la plus faible
possible. En effet, il est très difficile de déformer le matériau en présence de phase
α, qui est plus dure et qui va induire des fissures lors d'une déformation. Il est
donc très difficile de diminuer la taille des grains de la phase β en présence de
phase α. L'approche choisie surmonte cette difficulté en agissant sur l'alliage intégralement
composé de phase β. Naturellement, le procédé pourrait être mis en oeuvre en présence
d'une faible quantité de phase α, de préférence inférieure à 10% en volume. Avantageusement,
le traitement thermique entraîne une exposition de l'alliage de titane à une température
légèrement au-dessus de Tβ, pendant une courte durée, suivie d'une trempe TR immédiate.
Cette température peut être comprise entre Tβ et Tβ+20°C. La durée est de préférence
comprise entre 3 min et 10 min pour des dimensions typiques des composants de l'habillement
horloger, mais devra être adaptée aux dimensions des pièces traitées. Il est possible
d'enchainer plusieurs cycles pour affiner les grains. En variante, un seul cycle pourrait
suffire. Avantageusement, entre 2 et 10 cycles, voire entre 2 et 5 cycles, sont réalisés.
[0018] Dans cette deuxième étape, la déformation de la partie en alliage de titane introduit
des dislocations dans l'alliage, qui induisent une recristallisation en grains plus
fins lors du traitement thermique. Pour la déformation, une déformation à froid, comme
un laminage à température ambiante ou un forgeage à froid, est intéressante. Ces procédés
de déformation à froid sont avantageux car aisés à contrôler. Toutefois, en variante,
il est possible d'utiliser un procédé de déformation à chaud, comme la forge ou la
déformation uniaxiale à haute température. En synthèse, cette deuxième étape a ainsi
pour fonction de diminuer le plus possible la taille de la microstructure, plus précisément
des grains de phase β.
[0019] La figure 5 représente schématiquement une mise en oeuvre des deux dernières étapes
du procédé selon un mode de réalisation particulièrement avantageux.
[0020] Avantageusement, la troisième étape de nucléation d'une phase ω comprend un traitement
thermique Tω à une température comprise entre 150°C et 350°C pendant une durée inférieure
à 4h, et notamment une température comprise entre 250°C et 330°C pendant une durée
comprise entre 2h et 4h. Cette étape de traitement thermique à basse température provoque
la nucléation de la phase w métastable, qui va apparaitre de façon homogène dans l'alliage
de titane. L'intérêt provient du fait que cette phase ω va servir de site de germination
pour le futur développement d'une phase α.
[0021] En effet, la quatrième étape, la précipitation de la phase α, comprend un traitement
thermique Tα réalisé à une température comprise entre 350°C et 650°C pendant une durée
comprise entre 1h et 3h, voire entre 500°C et 600°C pendant une durée comprise entre
1h et 3h. Cette étape permet de faire apparaitre une phase α finale dans l'alliage
de titane. Cette croissance (précipitation) d'une phase α par germination d'une phase
ω présente l'avantage d'obtenir une répartition fine (idéalement sub-micronique, voire
entre 1 et 10 µm pour la plus grande dimension) et homogène de la phase α dans l'alliage.
Ainsi, la structure résultante n'est avantageusement pas une structure lamellaire.
De plus, la précipitation aux joints de grains, même si elle peut advenir, ne constitue
pas une part majoritaire de la phase α.
[0022] En remarque, la troisième étape a été décrite comme une étape séparée, indépendante.
En variante, elle pourrait être incluse dans la rampe de montée en température de
la quatrième étape, c'est-à-dire correspondre à une sous-étape de cette quatrième
étape.
[0023] Le procédé décrit précédemment permet d'obtenir un alliage combinant au mieux les
deux phases α et β, qui apportent chacune leurs avantages à l'alliage sans présenter
les inconvénients de l'état de la technique.
[0024] En effet, la phase α permet d'atteindre une dureté satisfaisante de l'alliage, qui
serait trop mou avec la phase β uniquement. La bonne répartition de la phase α et
sa dimension nanométrique favorisent aussi l'obtention de cette dureté optimale de
l'alliage. La dureté minimale est importante pour pouvoir mettre en oeuvre une étape
de polissage, qui détériorerait la surface si le matériau était trop mou. La dureté
favorise aussi naturellement le maintien de la qualité de l'état de surface dans le
temps. Pour illustrer ces propriétés, la figure 8 représente un exemple de mesures
de dureté HV0.2 obtenues sur des échantillons d'alliage de titane Ti-5553 obtenus
avec un procédé selon un mode de réalisation de l'invention (étapes 1-4) et un procédé
alternatif (étapes 1-2+4, sans l'étape 3), en fonction du temps de recuit t à une
température de 550°C lors de l'étape 4. On constate un écart important et significatif
de plus de 50HV entre les échantillons selon le mode de réalisation de l'invention
et les échantillons sans mise en oeuvre de l'étape 3 du procédé selon le mode de réalisation
de l'invention, pour une même durée de recuit. En généralité, on mesure que la précipitation
de la phase α très fine induite par le procédé selon l'invention permet d'augmenter
la dureté de typiquement 50HV par rapport à un procédé alternatif. En conséquence,
la précipitation de la phase α très fine induite par le procédé selon l'invention
permet d'augmenter la dureté au-dessus de 450 HV, voire au-dessus de 500 HV, selon
l'alliage de titane considéré et selon la dureté obtenue par un procédé alternatif.
A titre de comparaison, un alliage de titane sans phase α présente une dureté inférieure
à 300 HV : à titre d'exemple, des mesures effectuées sur un échantillon obtenu selon
un procédé alternatif, non représentées, avec uniquement les étapes 1-2 et correspondant
à un échantillon trempé à partir de la phase β, sans formation de phase α, montrent
une dureté de 291 HV0.2. Un alliage de titane de l'état de la technique qui comprend
les deux phases α et β présente une dureté inférieure à 400 HV. La répartition homogène
de grains de la phase α permet aussi d'éviter que les particules de carbure utilisées
pour le polissage ne s'incrustent dans l'alliage et dégradent la surface comme illustré
à la figure 2. Avantageusement, le taux de la phase α est compris entre 35% et 55%
en volume, voire entre 35% et 65%.
[0025] La phase β est déterminante pour la réflectivité de la surface. Des grains de la
phase β de grande taille peuvent par exemple avoir des réflectivités variables qui
sont néfastes à l'aspect visuel résultant en surface. En effet, si ces grains de phase
β sont trop gros, ils forment des irrégularités visibles à l'œil nu en surface lors
d'une étape de polissage de la surface. Le procédé permet de minimiser la taille des
grains de phase β. De plus, le procédé permet une homogénéisation de la répartition
de la phase α au sein des grains de phase β.
[0026] Finalement, cette structure résultante de l'alliage de titane permet de former une
surface polie de grande qualité, avec les techniques de polissage conventionnelles,
comme illustré à la figure 7.
[0027] Comme cela a été explicité précédemment, les différentes étapes du procédé sont réalisées
dans certaines conditions de température choisies pour contrôler la structure de l'alliage
de titane. En remarque, ces valeurs de température dépendent de la composition de
l'alliage de titane utilisé. Il n'est donc pas optimisé de prédéfinir des valeurs
fixes de température, mais il est avantageux de choisir les températures adaptées
pour chaque alliage afin de mettre en oeuvre le procédé selon le mode de réalisation
de manière optimisée.
[0028] Ainsi, selon le mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une ou des
sous-étapes de détermination des températures optimisées à considérer, notamment les
températures de transition, comme la germination de la phase ω et de la phase α et
la température de recristallisation.
[0029] Pour cela, un mode de réalisation avantageux repose sur l'utilisation de la spectroscopie
mécanique ou frottement intérieur. La mesure du frottement intérieur permet de mesurer
la dissipation d'énergie liée aux déplacements des défauts, tels que les dislocations,
les joints de grains ou encore des défauts ponctuels, dans la microstructure. Si la
mobilité de ces défauts dépend de la température, il est possible de détecter les
températures auxquels lesdits défauts commencent à bouger dans l'alliage. Etant donné
que la nucléation de phase et la recristallisation demandent toutes deux une transformation
de la microstructure, il est possible de détecter les températures auxquelles elles
ont lieu avec la spectroscopie mécanique. Comme représenté à titre d'exemple par la
figure 6 pour un échantillon d'alliage de titane Ti-4733 non déformé, la courbe du
frottement intérieur en fonction de la température permet de mettre en évidence les
phénomènes de nucléation de phases et/ou de recristallisation de l'alliage. Les différents
changements de structure notables et utilisés dans le procédé selon le mode de réalisation
de l'invention correspondent à différents pics ou épaulements de la courbe. Par exemple,
cette courbe permet de déterminer la température permettant de nucléer la phase ω
et la phase α, qui apparaissent respectivement comme un épaulement et un pic à la
figure 6. La position des différents pics est par exemple obtenue par déconvolution.
Plus précisément, la déconvolution de la mesure par spectroscopie mécanique peut être
faite avec une ligne de base constante, un fond qui varie selon une fonction exponentielle
de la température et une fonction de type Arrhénius appliquée à au moins un pic, pour
finalement extraire la température. Ainsi, par mesure des phénomènes de frottements
internes dans l'alliage par spectroscopie mécanique, il est possible de définir précisément
les températures associées aux différents phénomènes exploités par les différentes
étapes de l'invention.
[0030] En particulier, la nucléation de la phase ω dans l'alliage de titane est détectable
par spectroscopie mécanique, alors que cette phase w est très difficile à mettre en
évidence par d'autres méthodes. De plus, la spectroscopie mécanique présente l'avantage
de pouvoir être utilisée en temps réel, en permettant une observation « in situ »
de l'alliage.
[0031] Les travaux réalisés par les inventeurs montrent ainsi que la spectroscopie mécanique
est une technique adaptée pour l'identification des températures de transition dans
les alliages de titane, ce qui n'était à leur connaissance pas considéré jusqu'ici.
De façon surprenante, il est possible de mettre en évidence des pics de germination
dans les alliages de titane, ce qui permet la mise en oeuvre pratique du procédé selon
l'invention et l'obtention du composant en alliage de titane selon l'invention. De
façon plus générale, il est avantageux de mettre en oeuvre, pour tout alliage de titane
présentant une microstructure de type α+β à la température d'utilisation, une étape
de détermination par spectroscopie mécanique de la température de transition et/ou
de recristallisation dudit alliage de titane, notamment pour déterminer la température
de ladite nucléation de la phase ω, voire de la nucléation de la phase α, voire de
la température de recristallisation. Cette mise en oeuvre optimisée selon le procédé
de l'invention permet d'obtenir comme premier effet une dureté de surface maximale,
comme illustré par la figure 8.
[0032] En variante, la mise en évidence de la nucléation d'une phase ω peut se faire par
microscopie électronique à transmission, en particulier par diffraction électronique
qui montre l'apparition de la signature univoque de la structure cristalline de la
phase w. Comme autre technique, on peut utiliser la mesure de la résistance électrique
qui varie légèrement lorsque la phase ω précipite. Ces autres techniques de détection
sont des méthodes plus complexes à mettre en oeuvre et/ou moins précises.
[0033] Finalement, la mesure par spectroscopie mécanique permet d'optimiser aisément la
durée et la température des traitements pour chaque alliage donné et pour chaque étape
du procédé selon le mode de réalisation de l'invention. En remarque, les valeurs de
durée et de température restent comparables d'un alliage à l'autre pour certaines
étapes du procédé.
[0034] Le tableau suivant illustre quelques essais de mise en oeuvre du procédé, totalement
ou partiellement, avec quelques alliages de titane. Ce tableau montre d'abord l'effet
important de la troisième étape du procédé. En effet, quelques essais réalisés en
supprimant cette troisième étape donnent des mauvais résultats, plus exactement une
surface qui ne réagit plus de façon satisfaisante à une étape de polissage. Au contraire,
la mise en oeuvre de l'invention telle que décrite précédemment permet d'atteindre
un très bon résultat, notamment de polissage.
|
Homogénéisation (étape 1) |
Précipitation ω (étape 3) |
Précipitation α (étape 4) |
Polissabilité |
Ti-4733 sans étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
Pas d'étape 3 |
550°C, 1h |
- |
Ti-4733 avec étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
300°C, 1h |
550°C, 1h |
++ |
Ti-5553 sans étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
Pas d'étape 3 |
550°C, 1h |
- |
550°C, 3h |
Ti-5553 avec étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
300°C, 1h |
550°C, 1h |
++ |
350°C, 3h |
600°C, 1h |
Ti-15-3, Ti-15.9V-3Cr-3.6Al-3Sn sans étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
Pas d'étape 3 |
550°C, 1h |
- |
Ti-15-3, Ti-15.9V-3Cr-3.6Al-3Sn avec étape 3 |
900°C, trempe à l'eau |
300°C, 1h |
550°C, 1h |
- |
350°C, 3h |
[0035] La figure 9 représente des mesures de rugosité Rt, Rz et Ra (les valeurs de Ra étant
multipliées par 10 sur le graphique à barres) obtenues sur des échantillons d'alliage
de Ti-5553 obtenus respectivement avec un procédé selon un mode de réalisation de
l'invention (étapes 1-4) et selon deux procédés alternatifs (respectivement par mise
en oeuvre des seules étapes 1-2+4, sans l'étape 3, et par mise en oeuvre des seules
étapes 1-2, sans les étapes 3 et 4). Les trois paramètres de rugosité considérés sont
mesurés et calculés selon la norme ISO 21920, avec Rt, appelée hauteur totale : la
distance entre le point le plus profond et le point le plus haut de tous les profils
considérés ; Rz, appelée hauteur maximale : la valeur moyenne sur l'ensemble des profils
de la distance maximum entre le point le plus profond et le point le plus haut, et
Ra, appelée hauteur moyenne arithmétique ; la longueur des profils considérés étant
de 0.8 mm. L'échantillon selon le procédé alternatif dit « étapes 1-2 » correspond
à un échantillon trempé à partir de la phase β, sans formation de phase α, avec une
dureté faible et inférieure à 300HV0.2. L'échantillon selon un autre procédé alternatif,
dit « étapes 1-2+4 », correspond à un échantillon trempé à partir de la phase β puis
soumis à un recuit à une haute température de 550°C, avec une phase α précipitée dans
les grains β et aux joints de grain, qui montre une augmentation nette de dureté.
L'échantillon selon l'invention, dit « étapes 1-4 », correspond à un échantillon trempé
à partir de la phase β puis soumis à un premier recuit à température modérée de 290°C
pour précipiter la phase ω, puis à un deuxième recuit à une haute température de 550°C
pour former la phase α dans les grains β, et montre la dureté la plus élevée. La rugosité
est de loin inférieure sur les échantillons selon l'invention en comparaison des échantillons
obtenues avec les procédés alternatifs, et ce pour les trois paramètres de rugosité
considérés. Ainsi, la mise en oeuvre optimisée selon le procédé de l'invention permet
d'obtenir comme deuxième effet une rugosité de surface minimale.
[0036] Plus précisément, quand la troisième étape du procédé est omise, on obtient une microstructure
avec une différence maximale de hauteur mesurée entre les différents grains de phase
β sur une surface polie d'environ de 100 nm (zone mesurée de typiquement 1.5×1.5 mm
2), comme l'indique la mesure du paramètre de rugosité Rz ; ainsi, la polissabilité
est jugée comme très moyenne par un spécialiste, ce qui se manifeste par des zones
visibles en surface en forme de « peau d'orange ». Avec la mise en oeuvre de la troisième
étape, les zones de phase α sont de très petite taille, et une dureté de 472 HV est
atteinte. De plus, la différence maximale entre les hauteurs moyennes mesurées des
différents grains de phase β sur une surface polie est d'environ 50 nm comme l'indique
la mesure du paramètre de rugosité Rz, soit une division par deux de la différence
de hauteur obtenue sans la mise en oeuvre de la troisième étape, ce qui permet donc
d'améliorer significativement la polissabilité de la surface, notamment l'obtention
d'un aspect poli satisfaisant, en particulier sans peau d'orange et sans particules
d'abrasif incrustées.
[0037] La figure 10 illustre une observation d'un échantillon d'alliage de titane Ti-4733,
obtenu par un procédé selon l'invention, au microscope électronique à transmission
(TEM), prise en champ sombre avec l'échantillon aligné selon un axe de zone <110>,
en sélectionnant l'un des faisceaux diffractés par la phase α. L'échantillon obtenu
selon un procédé alternatif (étapes 1-2+4), représenté sur la figure 11, avec une
étape 4 réalisée à une température basse de la plage préconisée (390°C pendant 1h),
montre une croissance très étendue des grains α, selon une direction préférentielle
donnée, avec une répartition très inhomogène. Ainsi, si le traitement thermique de
germination et croissance de la phase α est réalisé en une seule étape, la phase α
est très inhomogène avec des grains très allongés, de plus de 500 nm selon leur plus
grande dimension, comme à la figure 11. L'échantillon selon l'invention (étapes 1-4),
avec une étape de germination de la phase w à 240°C pendant 1h avant le recuit de
l'étape 4 à 390°C pendant 1h, montre des grains de phase α très fins et dispersés
de façon homogène. En remarque, des observations TEM réalisées après l'étape 3 et
avant l'étape 4 montrent la présence de phase ω, sans présence de phase α.
[0038] La figure 12 illustre une observation d'un échantillon d'alliage de titane Ti-4733,
obtenu par un procédé selon l'invention, au microscope électronique à balayage (SEM).
L'échantillon obtenu selon un procédé alternatif (étapes 1-2+4), représenté sur la
figure 13, avec une étape 4 réalisée à une température de 600°C, montre à nouveau
une croissance très étendue des grains α, avec une répartition très inhomogène. Cet
échantillon peut être vu comme la suite logique de l'échantillon de la figure 11,
la température plus élevée durant l'étape 4 favorisant la croissance de la phase α.
L'échantillon selon l'invention (étapes 1-4), avec une étape de germination de la
phase w à 240°C pendant 1h avant le recuit de l'étape 4 à 600°C, montre des grains
de phase α nettement plus fins et dispersés de façon homogène. Ces observations TEM
et SEM montrent clairement l'importance de la phase ω (et donc de l'étape 3 selon
l'invention) pour obtenir une phase α avec des grains très fins dispersés de façon
homogène.
[0039] Le tableau ci-dessus indique également que certains alliages, comme le Ti-4733 et
le Ti-5553, sont particulièrement adaptés à l'obtention d'un aspect poli satisfaisant.
En revanche, d'autres alliages, comme le Ti-15-3 ou le Ti-15.9V-3Cr-3.6Al-3Sn, sont
moins adaptés.
[0040] Le tableau ci-dessus indique également différentes conditions pour certaines étapes,
qui donnent un résultat équivalent. On constate ainsi, pour la troisième étape du
procédé, que des conditions (température, temps) entre (300°C, 1h) et (350°C, 3h)
ont été testées avec succès.
[0041] Plus généralement, les paramètres temps et température du procédé sont interchangeables
dans une certaine mesure, et une température plus élevée appliquée pendant un temps
plus court peut par exemple donner un résultat comparable à une température plus faible
appliquée pendant un temps plus long. Ainsi, l'homme du métier trouvera des conditions
favorables en choisissant des couples température/durée parmi les plages généralisées
suivantes. Pour obtenir la précipitation de la phase ω (troisième étape du procédé),
une basse température comprise entre 150°C et 350°C pendant une durée d'au maximum
4h pourra convenir, et même une basse température comprise entre 250°C et 330°C pendant
une durée comprise entre 2h et 4h pourra convenir. Pour obtenir la précipitation de
la phase α (quatrième étape du procédé), le couple température/durée peut être fixé
entre (500°C, 1H) et (600°C, 3H). Les conditions ci-dessus peuvent donc être ajustées
et ne sont pas à considérer comme des bornes fixes et absolues.
[0042] Il existe des alternatives aux étapes 1 et 2 présentées ci-dessus pour obtenir une
microstructure formée de grains de phase β de petite taille. Il est notamment possible
de mettre en oeuvre un forgeage et une déformation à chaud, à une température en dessous
de Tβ ou à une température en dessus de Tβ. Dans cette variante de procédé, des grains
de phase α peuvent être déjà présents et le but est d'affiner au maximum les grains
β par la déformation. Les étapes 3 et 4, notamment l'étape 3 de germination de la
phase ω, restent inchangées. Dans une autre variante, l'étape 3 de germination de
la phase ω peut aussi comprendre un forgeage et une déformation pour combiner un affinage
mécanique des grains avec la formation de grains w très fins et dispersés de façon
homogène.
[0043] Finalement, l'invention consiste aussi en un procédé de fabrication d'un composant
horloger ou de bijouterie ou de joaillerie, caractérisé en ce qu'il comprend une étape
de terminaison par polissage d'une surface en alliage de titane du composant.
[0044] Le procédé de fabrication selon le mode de réalisation peut être implémenté avec
tout alliage de titane. Toutefois, on note que certains alliages de titane ont une
structure plus favorable que d'autres, qui permet d'obtenir un résultat optimal, particulièrement
en termes de polissabilité. Afin de permettre la mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
ces alliages comprennent des éléments d'alliage qui stabilisent la phase β à température
ambiante. A titre d'exemples, les alliages Ti-5553 ou Ti-4733 ; voire l'alliage Ti-5553
ou Ti-4733 ou Ti-10-2-3 ou Beta-C ou VT22 ou Ti-1-8-5 ou Ti-8823 ; voire l'alliage
Ti-5553 ou Ti-4733 ou Ti-10-2-3 ou Beta-C ou VT22 ou Ti-1-8-5 ou Ti-8823 ou Beta21S
ou Timetal21S ou BetaIII ou TMA, donnent de très bons résultats.
[0045] Plus généralement, il apparaît qu'un alliage de titane qui respecte la plage 8 ≤
MoE ≤ 11, voire 8.3 ≤ MoE ≤ 10.0, où MoE est l'équivalent Molybdène, réagit particulièrement
bien lors de la mise en oeuvre du procédé selon le mode de réalisation de l'invention.
L'équivalent Molybdène (MoE) tient compte de l'effet stabilisant pour la phase β des
différents éléments en le pondérant par la formule MoE = 1.0 (%wt Mo) + 0.67 (%wt
V) + 0.44 (%wt W) + 0.28 (%wt Nb) + 0.22 (%wt Ta) + 2.86 (%wt Fe) + 1.67 (%wt Cr)
+ 1.25 (%wt Ni) + 1.70 (%wt Mn) + 1.70 (%wt Co) + 0.77 (%wt Cu) + 0.78 (%wt Sn) -
0.17 (%wt Zr) - 1.0 (%wt Al).
[0046] En variante ou complément, un alliage de titane peut être caractérisé par les paramètres
Bo et Md, qui sont respectivement l'ordre de liaison (« bond order » en anglais) et
le niveau d'énergie moyen des orbitales d (« Mean d-orbital energy level » en anglais),
définis par Morinaga (cf M. Morinaga, The molecular orbital approach and its application
to biomedical titanium alloy design, in Titanium in Medical and Dental Applications,
FH Froes and M. Qian eds, Woodhead Publishing, 2018]) et calculés selon les formules
suivantes : Md = 2.447 (%at Ti) + 1.961 (%at Mo) + 1.872 (%at V) + 2.072 (%at W) +
2.424 (%at Nb) + 2.531 (%at Ta) + 0.969 (%at Fe) + 1.478 (%at Cr) + 0.724 (%at Ni)
+ 1.194 (%at Mn) +0.807 (%at Co) + 0.567 (%at Cu) +2.100 (%at Sn) + 2.934 (%at Zr)
+ 2.200 (%at Al) ; Bo = 2.79 (%at Ti) + 3.063 (%at Mo) + 2.805 (%at V) + 3.125 (%at
W) + 3.099 (%at Nb) + 3.144 (%at Ta) + 2.651 (%at Fe) + 2.779 (%at Cr) + 2.412 (%at
Ni) + 2.723 (%at Mn) + 2.529 (%at Co) + 2.114 (%at Cu) +2.283 (%at Sn) + 3.086 (%at
Zr) + 2.426 (%at Al). Ainsi, il apparaît qu'un alliage de titane qui respecte les
plages 2.755 < Bo < 2.810 et 2.33 < Md < 2.44, voire 2.758 < Bo < 2.788 et 2.330 <
Md < 2.385, voire 2.765 < Bo < 2.775 et 2.36 < Md < 2.38, réagit particulièrement
bien lors de la mise en oeuvre du procédé selon le mode de réalisation de l'invention.
Dénomination |
Composition |
MoE |
Md |
Bo |
Ti-5553 |
Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr |
8.3 |
2.360 |
2.765 |
Ti-4733 |
Ti-4Al-7Mo-3Cr-3V |
10.0 |
2.369 |
2.774 |
Ti-10-2-3 |
Ti-10V-2Fe-3Al |
9.4 |
2.356 |
2.770 |
Beta C ; Ti-3864 |
Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo |
15.7 |
2.335 |
2.783 |
VT22 |
Ti-5.7Al-5.1V-4.8Mo-1Cr-1Fe |
7.0 |
2.362 |
2.760 |
Ti-1-8-5 |
Ti-1Al-8V-5Fe |
18.6 |
2.336 |
2.779 |
Ti-8823 |
Ti-8V-8Mo-2Fe-3Al |
16.0 |
2.343 |
2.780 |
Beta21S |
Ti-15Mo-3Nb-3Al |
12.8 |
2.394 |
2.796 |
Timetal 21S |
Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si |
12.8 |
2.394 |
2.796 |
BetaIII |
Ti-11.5Mo-6Zr-4.65Sn |
14.1 |
2.425 |
2.807 |
TMA |
Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn |
14.0 |
2.426 |
2.808 |
|
Ti-15.9V-3Cr-3.6Al-3Sn |
14.3 |
2.314 |
2.763 |
Ti15-3 |
Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al |
14.3 |
2.321 |
2.766 |
[0047] Le procédé selon l'invention permet à la fois d'obtenir une dureté élevée et une
microstructure fine, et donc une bonne polissabilité et une faible rugosité après
polissage. La germination et la croissance de la phase α sont contrôlées par deux
étapes de recuit (étapes 3 et 4), préférentiellement sur la base d'une microstructure
de petits grains de phase β. La taille des grains de phase β est donnée par les étapes
de recristallisation et de déformation, et la taille des grains de phase α par la
germination de la phase ω dans un premier temps (recuit de l'étape 3), puis par un
recuit additionnel dans un deuxième temps (étape 4). La caractérisation de l'alliage
par spectroscopie mécanique permet d'identifier les température et durée des différents
recuits. La croissance contrôlée de la phase ω induit une présence de grains de phase
ω de très petite taille et répartis de façon homogène, sans la germination ou croissance
simultanée de la phase α. En conséquence, la phase α qui germe et croît lors du recuit
subséquent est elle aussi extrêmement fine et homogène, comme le montrent les observations
des figures 10 et 12.
[0048] L'invention porte aussi sur un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie
en tant que tel, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une partie en alliage de
titane, ou à base d'alliage de titane, dont une surface de cet alliage de titane est
polie. En effet, comme discuté précédemment, l'invention permet de fabriquer un tel
alliage de titane de sorte à le rendre notamment compatible au polissage, avec les
exigences élevées des domaines de l'horlogerie et de la joaillerie.
[0049] Ce polissage peut par exemple se définir par la différence entre les hauteurs moyennes
des grains de phase β de la surface polie en alliage de titane, qui peut être inférieure
à 150 nm, voire inférieure à 120 nm, voire inférieure à 100 nm. Ce polissage peut
aussi, en variante ou complément, se définir par le paramètre de rugosité Rz, correspondant
à la distance maximum entre le point le plus profond et le point le plus haut observée
sur l'ensemble des profils mesurés, qui peut être inférieure à 90 nm, voire inférieure
à 80 nm, voire inférieure à 60 nm. Ce polissage peut en variante ou complément se
définir par le paramètre de rugosité Ra, défini par la norme rappelée précédemment,
dont la valeur est inférieure à 15 nm, voire inférieure à 12 nm, voire inférieure
à 10 nm. L'invention ne se limite pas au polissage défini par cette valeur précise
de la rugosité.
[0050] Autrement dit, le composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon l'invention
peut comprendre au moins une partie en alliage de titane comprenant des grains, notamment
des grains de phase β, dont une surface de cet alliage de titane est polie, caractérisée
en ce que la différence entre les hauteurs moyennes des grains, notamment des grains
de phase β, de ladite surface polie en alliage de titane est inférieure à 150 nm et/ou
en ce que la rugosité totale moyenne Rz de ladite surface polie est inférieure à 90
nm et/ou en ce que la rugosité moyenne arithmétique Ra de ladite surface polie est
inférieure à 15 nm ; voire
en ce que la différence entre les hauteurs moyennes des grains, notamment des grains
de phase β, de ladite surface polie en alliage de titane est inférieure à 120 nm et/ou
en ce que la rugosité totale moyenne Rz de ladite surface polie est inférieure à 80
nm et/ou en ce que la rugosité moyenne arithmétique Ra de ladite surface polie est
inférieure à 12 nm ; voire
en ce que la différence entre les hauteurs moyennes des grains, notamment des grains
de phase β, de ladite surface polie en alliage de titane est inférieure à 100 nm et/ou
en ce que la rugosité totale moyenne Rz de ladite surface polie est inférieure à 60
nm, et/ou en ce que la rugosité moyenne arithmétique Ra de ladite surface polie est
inférieure à 10 nm.
[0051] L'alliage de titane du composant peut avantageusement être choisi parmi la liste
détaillée ci-dessus. Plus généralement, l'alliage de titane obtenu atteint un très
bon compromis entre toutes les contraintes rappelées au début du document. Outre sa
polissabilité, il est dur, résistant et léger.
[0052] Avantageusement, l'alliage de titane de l'invention comprend des grains de phase
β de dimension moyenne inférieure ou égale à 50 µm, voire inférieure ou égale à 45
µm ou à 40 µm. Optionnellement, cette dimension peut être supérieure ou égale à 25
µm, voire supérieure ou égale à 35 µm.
[0053] Avantageusement encore, l'alliage de titane comprend de la phase α répartie de manière
homogène au sein des grains de phase β.
[0054] Le composant comprend aussi un alliage de titane qui présente avantageusement une
dureté supérieure ou égale à 400 HV, voire supérieure ou égale à 450 HV, voire supérieure
ou égale à 470 HV. Cette dureté peut être comprise entre 400 et 600 HV, voire comprise
entre 450 HV et 550 HV, voire comprise entre 470 HV et 500 HV.
[0055] L'invention s'applique à un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie
intégralement composé d'un alliage de titane tel que défini précédemment. En variante,
le composant peut ne comprendre qu'une partie en un tel alliage de titane. En variante
encore, il peut être en tout ou partie à base d'un tel alliage de titane. Par exemple,
selon un mode de réalisation, ledit alliage de titane occupe au moins 75% du volume
dudit composant. Selon un autre exemple, le composant comprend au moins une partie
incluant ladite surface polie, qui se présente intégralement dans ledit alliage de
titane, et/ou qui présente une épaisseur supérieure ou égale à 0,1 mm, c'est-à-dire
que la partie n'est pas un simple revêtement de surface de faible épaisseur, mais
forme un volume massif.
[0056] D'autre part, le composant horloger selon l'invention est avantageusement un composant
d'habillage d'une pièce d'horlogerie, notamment d'une montre-bracelet, notamment un
composant d'une boîte de montre comme une carrure, un fond, une lunette, une couronne,
ou une cape de couronne. Il peut aussi être un composant d'un bracelet ou d'un fermoir,
comme une maille, une maille de bord, une maille de centre, un maillon, une lame de
fermoir, un couvercle de fermoir, ou une maille de fermoir.
[0057] L'invention porte aussi sur une pièce d'horlogerie, notamment une montre-bracelet,
caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un composant horloger tel que défini
précédemment.
1. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une partie en alliage de titane dont une surface de cet alliage
de titane est polie.
2. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon la revendication précédente,
caractérisé en ce que la rugosité moyenne arithmétique Ra de ladite surface polie est inférieure à 15 nm,
voire inférieure à 12 nm, voire inférieure à 10 nm.
3. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la rugosité totale moyenne Rz de ladite surface polie est inférieure à 90 nm, voire
inférieure à 80 nm, voire inférieure à 60 nm.
4. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage de titane comprend des grains, notamment des grains de phase β, et
en ce que la différence entre les hauteurs moyennes des grains, notamment des grains de phase
β, de ladite surface polie en alliage de titane est inférieure à 150 nm, voire à 120
nm, voire à 100 nm.
5. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'alliage de titane respecte la plage 8 ≤ MoE ≤ 11, voire 8.3 ≤ MoE ≤ 10.0, et/ou
les plages 2.755 < Bo < 2.810 et 2.33 < Md < 2.44, voire 2.758 < Bo < 2.788 et 2.330
< Md < 2.385, voire 2.765 < Bo < 2.775 et 2.36 < Md < 2.38, où MoE est l'équivalent
Molybdène, et Bo et Md représentent respectivement des paramètres d'ordre de liaison
et de niveau d'énergie moyen des orbitales d.
6. Composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'alliage de titane est l'alliage Ti-5553, Ti-4733, Ti-10-2-3, Beta-C, VT22, Ti-1-8-5,
Ti-8823, Beta21S, Timetal21S, BetaIII ou TMA, et/ou en ce que l'alliage de titane présente une dureté supérieure ou égale à 400 HV, voire supérieure
à 450 HV, voire supérieure ou égale à 470 HV, ou comprise entre 400 et 600 HV, voire
comprise entre 450 HV et 550 HV, voire comprise entre 470 HV et 500 HV.
7. Composant horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un composant d'habillage d'une pièce d'horlogerie, notamment d'une montre-bracelet,
notamment un composant d'une boîte de montre comme une carrure, un fond, une lunette,
une couronne, ou une cape de couronne, ou notamment un composant d'un bracelet et/ou
d'un fermoir, comme une maille, une maille de bord, une maille de centre, un maillon,
une lame de fermoir, un couvercle de fermoir, ou une maille de fermoir.
8. Pièce d'horlogerie, notamment montre-bracelet, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un composant horloger selon l'une des revendications précédentes.
9. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie,
caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement d'au moins une partie en alliage de titane dudit
composant comprenant une étape de traitement thermomécanique dudit alliage de titane,
comprenant une étape de nucléation d'une phase w métastable servant de germe à une
précipitation de la phase α.
10. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de nucléation d'une phase w métastable comprend un traitement thermique à
une température comprise entre 150°C et 350°C, puis en ce que le procédé comprend une étape de précipitation de ladite phase α par un traitement
thermique à température supérieure à la température de ladite nucléation d'une phase
ω et inférieure à la température de transition de la phase α vers la phase β, comprise
entre 350°C et 650°C, voire comprise entre 500°C et 600°C.
11. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
la revendication 9 ou 10,
caractérisé en ce que ledit traitement thermomécanique comprend des étapes préalables consistant à réaliser
une microstructure de l'alliage de titane comprenant des grains de phase β de dimension
moyenne inférieure ou égale à 50 µm, notamment
caractérisé en ce que les étapes préalables comprennent les étapes suivantes :
- Traitement thermique à une température supérieure à la température de transition
de la phase α vers la phase β dudit alliage de titane ;
- Succession de cycles de déformation ou au moins un cycle de déformation, notamment
de déformation à froid, et de traitement thermique de recristallisation à une température
légèrement supérieure à la température de transition de la phase α vers la phase β
dudit alliage de titane.
12. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
la revendication précédente,
caractérisé en ce que lesdites étapes préalables dudit alliage de titane comprennent les étapes suivantes
:
- Traitement thermique à une température supérieure à la température de transition
de la phase α vers la phase β à une température entre 10 et 100°C, notamment entre
10 et 50°C, au-dessus de cette température, puis refroidissement, pour obtenir une
structure comprenant sensiblement uniquement des grains de phase β ;
- Succession de cycles de déformation ou au moins un cycle de déformation, comprenant
un traitement thermique de recristallisation à une température supérieure d'au maximum
20°C à la température de transition de la phase α vers la phase β, pour conserver
une structure comprenant sensiblement uniquement des grains de phase β tout en réduisant
la dimension des grains de phase β ;
- puis en ce que ladite étape de nucléation de la phase w métastable est réalisée par un traitement
thermique à basse température comprise entre 150°C et 350°C pendant une durée inférieure
ou égale à 4h, notamment entre 250°C et 330°C pendant une durée comprise entre 2h
et 4h ;
puis en ce qu'il comprend une étape de précipitation de ladite phase α par un traitement thermique
à température intermédiaire, supérieure à la température de ladite nucléation d'une
phase ω et inférieure à la température de transition de la phase α vers la phase β,
entre 350°C et 650°C pendant une durée comprise entre 1h et 3h, voire entre 500°C
et 600°C pendant une durée comprise entre 1h et 3h, pour obtenir la précipitation
de phase α qui va durcir ledit alliage de titane.
13. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination par spectroscopie mécanique de la température
de transition et/ou de recristallisation dudit alliage de titane, notamment pour déterminer
la température de ladite nucléation de la phase ω voire de la nucléation de la phase
α voire de la température de recristallisation.
14. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que toutes les sous-étapes de refroidissement du traitement thermomécanique sont mises
en oeuvre par une trempe.
15. Procédé de fabrication d'un composant horloger ou de bijouterie ou de joaillerie selon
l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de terminaison par polissage d'une surface en alliage de titane
dudit composant, conduisant à une surface polie de rugosité totale moyenne Rz inférieure
à 90 µm, voire inférieure à 80 µm, voire inférieure à 60 µm, et/ou de rugosité moyenne
arithmétique Ra inférieure à 15 µm, voire inférieure à 12 µm, voire inférieure à 10
µm.