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Le procédé INORYS® pour durcir la surface de l’acier inoxydable
Ajouter de la durée à la beauté

MTS sa | Matériaux Technologies Surfaces | 2300 La Chaux-de-Fonds

Résumé :
semaines de porté, avec une différence importante de vieillisse-

L’acier inoxydable est devenu depuis une vingtaine d’années un ment des surfaces, facilement perceptible à l’œil nu.
Forte de ce constat, MTS SA a décidé de mettre en place un
matériau incontournable utilisé dans le domaine horloger pour plan R & D sur les solutions permettant d’améliorer les propriétés
la confection de boîtes de montre, de bracelets, de fermoirs et
autres éléments.
de surface des aciers inoxydables, sans pour autant changer les
modes de fabrications actuellement utilisés dans l’horlogerie.
Ses principales propriétés fortement appréciées par l’horlogerie
sont sa bonne résistance à la corrosion, sa facilité de mise en La principale famille d’aciers inoxydables utilisée pour la confec-
forme, sa couleur, son rendu esthétique selon le choix de la ter- tion des habillages horlogers est de la famille des austénitiques
minaison ( poli, satiné, microbillé ), son caractère non magnétique et, en général, regroupés dans les deux nuances principales AISI
et son coût.
316L et AISI 904L. Selon les méthodes d’élaboration et de leur
composition chimique, les aciers inoxydables austénitiques per-
Historiquement, on doit au Dr W. Hatfield qui, en 1924, inventa mettent d’obtenir une dureté se situant en général entre 200 et
l’acier inoxydable 18/8, le mélange le plus connu, utilisé encore 450 HV ( dureté Vickers ).
actuellement. L’acier inoxydable est obtenu pas adjonction de
chrome à un acier ( fer + carbone ), ainsi que d’autres éléments
Augmentation de la dureté superficielle :
d’alliage tel que le nickel et le manganèse qui stabilisent l’austé-
nite et le molybdène qui améliorent la résistance à la corrosion Les traitements thermiques classiques sur les aciers inoxydables
en milieux acides ou chlorés. Et selon leurs proportions, ainsi ne sont pas possibles car il n’y a pas de transformation de phase
que de la teneur en carbone, on classe les différents alliages et pas de formation de la phase martensitique sans perte impor-
obtenus dans des familles, tout en tenant compte également de tante de la résistance à la corrosion.
la structure [ 1 ]. La norme européenne EN 10020 définit un acier
inoxydable comme un alliage de fer contenant au moins 10,5% Seul un traitement thermochimique permet d’accroître les pro-
priétés mécaniques de surface des aciers inoxydables austéni-
de chrome et moins de 1,2 % de carbone.
tiques tout en conservant les propriétés de la tenue à la corrosion,
Les altérations des aciers inoxydables :
et ce quelle que soit la géométrie des pièces à traiter. Il existe
diverses techniques, telles que nitruration ou carburation plasma,
implantation ionique, traitements laser de surface, etc.
L’horlogerie suisse est réputée intransigeante et a basé son
succès sur la qualité de ces produits, et ce jusqu’à l’état Au milieu des années 80 aux Pays-Bas, le traitement, développé
de surface de tous les composants de la montre. Fort de ce par B.H. Kolster, s’est rapidement imposé comme une référence
constat, lors des manipulations et/ou lors de son usage quoti- pour l’amélioration des propriétés mécaniques des aciers inoxy-
dien, les états de surfaces des habillages horlogers perdent dables, en particulier austénitiques et ce sans détérioration des
plus ou mois rapidement de leur éclat initial (défraîchisse- propriétés de résistance à la corrosion. Ce procédé, le traitement
ment). Ce point est particulièrement gênant sur un produit
de Kolsterising® a été acquis par le groupe Bodycote.
neuf, ainsi que tout au long de son usage. Ces défauts sont Le traitement consiste en une diffusion de carbone au sein de
souvent rapidement perçus par le client, et occasionnent des l’austénite, réalisé à basse température ( < 500°C ) et en phase
coûts de rafraîchissement, qui sont bien souvent à la charge
des marques, sans compter que le client n’a pas sa montre à gazeuse afin d’éviter la formation de carbures de chrome.
son poignet pendant la durée de passage dans le centre SAV.
Il en résulte que la couche traitée se compose uniquement

Cette formation de rayures en surface, facilement perceptible à d’une solution d’insertion de carbone dans l’austénite (traite-
l’œil nu a une conséquence sur la qualité des produits finis avant ment de phase S ). Le carbone étant en insertion dans les sites
livraison, occasionnant soit un refus, soit un rhabillage. Et donc octaédriques de la maille cubique à face centrée du réseau
en final cela impacte également l’aspect financier des coûts liés, métallique [ 4 ].
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 com-

posants, 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 sur-
face de l’acier inoxydable est la nouvelle solution désormais com-
patible avec nos critères esthétiques.

De plus, ces dernières années, l’utilisation de nouveaux maté-
riaux 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
Fig. 1 : site interstitiel octaédrique dans maille CFC.