INORYS®

Augmentation de la dureté superficielle

Coupe métallurgique d’un acier durci

La principale famille d’aciers inoxydables utilisée pour la confection des habillages horlogers est de la famille des austénitiques et, en général, regroupés dans les deux nuances principales AISI 316L et AISI 904L. Selon les méthodes d’élaboration et de leur composition chimique, les aciers inoxydables austénitiques permettent d’obtenir une dureté se situant en général entre 200 et 450 HV ( dureté Vickers ).

Seul un traitement thermochimique permet d’accroître les propriétés mécaniques de surface des aciers inoxydables austénitiques tout en conservant les propriétés de la tenue à la corrosion, et ce quelle que soit la géométrie des pièces à traiter.

Le traitement consiste en une diffusion de carbone au sein de l’austénite, réalisé à basse température (< 500°C ) et en phase gazeuse afin d’éviter la formation de carbures de chrome.

Il en résulte que la couche traitée se compose uniquement d’une solution d’insertion de carbone dans l’austénite ( traitement de phase S ). Le carbone étant en insertion dans les sites octaédriques de la maille cubique à face centrée du réseau métallique.

Après traitement on observe le fort gradient de concentration en carbone responsable d’un mécanisme de durcissement de solution solide important. Ce qui se traduit par un profil de dureté à la surface sur des aciers inoxydables AISI 316L largement amélioré.

De plus, le nombre élevé de systèmes de glissement de la structure cubique à face centrée de l’austénite conduit à une ductilité remarquable permettant d’accommoder une déformation plastique de l’acier de base sans fissuration ou rupture.

La couche durcie présente une très bonne résistance à l’usure. Une autre caractéristique du traitement est l’amélioration de la résistance au grippage avec un coefficient de frottement réduit de moitié entre une matière durcie (0.55) et non durcie (1.3) (essai pion / disque).

Inorys®

L’inconvénient de la première étape du traitement de durcissement structural est celui d’augmenter légèrement la rugosité de surface[ Ra ], ce qui n’est pas acceptable du point de vue esthétique pour des critères horlogers haut de gamme. Afin de palier à ce problème, MTS SA a mis en place le procédé Inorys® qui permet, grâce un traitement unique de remettre en conformité l’aspect de surface et de revenir le plus proche possible de l’état initial de la rugosité de la pièce tout en conservant la plus grande profondeur de la zone durcie.

De plus, le procédé Inorys® permet également d’améliorer la résistance à la corrosion, satisfaisant largement les contraintes de résistance selon la norme NIHS 96-50. En effet après 4 jours d’exposition au brouillard salin suivi de 6 jours à la sueur pulvérisée d’éléments de carrure en acier inoxydables 1.4435 traitées Inorys®, on n’observe pas de développement de corrosion visible.

Cette excellente résistance à la corrosion permet aux composants traités Inorys® d’être également conformes au niveau du relargage de nickel selon la norme EN-1811.

Altération des aciers inoxidables

L’horlogerie suisse est réputée intransigeante et a basé son succès sur la qualité de ces produits, et ce jusqu’à l’état de surface de tous les composants de la montre. Fort de ce constat, lors des manipulations et / ou lors de son usage quotidien, les états de surfaces des habillages horlogers perdent plus ou mois rapidement de leur éclat initial ( défraîchissement). Ce point est particulièrement gênant sur un produit neuf, ainsi que tout au long de son usage.

Cette formation de rayures en surface, facilement perceptible à l’oeil nu a une conséquence sur la qualité des produits finis avant livraison, occasionnant soit un refus, soit un rhabillage. Et donc en final cela impacte également l’aspect financier des coûts liés, qui sont bien souvent cachés.

Il existe plusieurs solutions à ce problème, la plupart du temps on apporte un soin important à chaque manipulation des composants, soit on ajoute des protections plus ou moins efficaces afin de protéger les surfaces exposées. Mais cette voie présente l’inconvénient d’utiliser des protections plus ou moins coûteuses et génératrices de déchets. L’amélioration des propriétés de surface de l’acier inoxydable est la nouvelle solution désormais compatible avec nos critères esthétiques.

L’utilisation de nouveaux matériaux présentant des propriétés en terme de résistance à l’usure incomparable par rapport à l’acier inoxydable a vu le jour, avec par exemple, les céramiques, les matériaux composites tels que le carbone etc. Lorsque l’on mélange ces différents matériaux pour réaliser une boîte ou un bracelet avec des éléments en acier inoxydable, on se retrouve rapidement, après quelques semaines de porté, avec une différence importante de vieillissement des surfaces, facilement perceptible à l’oeil nu.