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TECHNOLOGIE
PROTECTION DE SURFACES
Le procédé Inorys®, de la dureté à
la beauté
L’acier inoxydable est devenu depuis une vingtaine d’années un matériau
incontournable utilisé dans le domaine horloger pour la confection de boîtes de
montre, de bracelets, de fermoirs et autres éléments. Ses propriétés sont fortement
appréciées par l’horlogerie pour sa bonne résistance à la corrosion, sa facilité de
mise en forme, sa couleur, son rendu esthétique selon le choix de la terminaison
(poli, satiné, microbillé), son caractère non magnétique et son coût.
François Ecabert, Philippe Girardin dable a vu le jour, avec, par exemple, les tion des propriétés de résistance à la cor-
MTS SA (Matériaux Technologies Surfaces) céramiques, les matériaux composites tels rosion. Ce procédé, le traitement de
La Chaux-de-Fonds, Suisse
que le carbone, etc. Lorsque l’on mélange Kolsterising®, a été acquis par le groupe
ces différents matériaux pour réaliser une Bodycote.
L’acier inoxydable est obtenu pas ad- boîte ou un bracelet avec des éléments en Le procédé Kolsterising®
jonction de chrome à un acier (fer + acier inoxydable, on se retrouve rapide-
carbone), ainsi que d’autres élé- ment, après quelques semaines de porté, Le traitement consiste en une diffusion
ments d’alliage tels que le nickel et le man- avec une différence importante de vieillis- de carbone au sein de l’austénite, réalisé
ganèse qui stabilisent l’austénite et le mo- sement des surfaces, facilement percep- à basse température (< 500 °C) et en pha-
lybdène qui améliorent la résistance à la tible à l’œil nu. Forte de ce constat, MTS se gazeuse afin d’éviter la formation de
corrosion en milieux acides ou chlorés. Et SA a décidé de mettre en place un plan carbures de chrome. Il en résulte que la
selon leurs proportions, ainsi que la teneur R & D sur les solutions permettant d’amé- couche traitée se compose uniquement
en carbone, on classe les différents alliages liorer les propriétés de surface des aciers d’une solution d’insertion de carbone dans
obtenus dans des familles, tout en tenant inoxydables, sans pour autant changer les l’austénite (traitement de phase S). Le car-
compte également de la structure [1]. La modes de fabrication actuellement utili- bone étant en insertion dans les sites oc-
norme européenne EN 10020 définit un sés dans l’horlogerie. La principale famil- taédriques de la maille cubique à face cen-
acier inoxydable comme un alliage de fer le d’aciers inoxydables utilisée pour la trée du réseau métallique [4]. Lors de la
contenant au moins 10,5 % de chrome et confection des habillages horlogers est cel- diffusion du carbone dans l’austénite, il
moins de 1,2 % de carbone. L’horlogerie le des austénitiques qui sont, en général, faut éviter à tout prix le mécanisme de for-
suisse est réputée intransigeante et a basé regroupés dans les deux nuances princi- mation d’une précipitation de carbures de
son succès sur la qualité de ces produits, pales AISI 316L et AISI 904L. Selon les mé- chrome Cr23C6 aux joints de grains, ce
et ce jusqu’à l’état de surface de tous les thodes d’élaboration et leur composition dernier est obtenu lors d’un maintien plus
composants de la montre. Fort de ce chimique, les aciers inoxydables austéni- ou moins prolongé de la pièce dans une
constat, lors des manipulations et/ou lors tiques permettent d’obtenir une dureté se certaine plage de température (500 à
de son usage quotidien, les états de sur- situant en général entre 200 et 450 HV (du- 850 °C), de plus cela dépend de la teneur
faces des habillages horlogers perdent reté Vickers).
en carbone dans l’acier inox [1, 4]. Les
plus ou moins rapidement de leur éclat zones contiguës aux joints de grains se
initial (défraîchissement). Ce point est par- Augmentation de la dureté trouvent appauvries en chrome, et pré-
ticulièrement gênant sur un produit neuf superficielle
sentent une résistance à la corrosion sem-
ainsi que tout au long de son usage. Ces Les traitements thermiques classiques sur blable à celle d’un acier ordinaire [1]. La
défauts sont souvent rapidement perçus les aciers inoxydables ne sont pas pos- société Bodycote réalise plusieurs types
par le client
sibles, car il n’y a pas de transformation de de traitements de Kolsterising® selon la-
phase et pas de formation de la phase mar- quelle on observe une augmentation de la
Les altérations des aciers tensitique sans perte importante de la ré- concentration en carbone en fonction de
inoxydables
sistance à la corrosion. Seul un traitement la profondeur de diffusion, cette analyse
La plupart du temps, on apporte un soin thermochimique permet d’accroître les est réalisée par spectrométrie à décharge
important à chaque manipulation des propriétés mécaniques de surface des luminescente [2]. Le K22 et le K33 sont des
composants, soit on ajoute des protections aciers inoxydables austénitiques tout en traitements dédiés aux aciers inoxydables
plus ou moins efficaces afin de protéger conservant les propriétés de la tenue à la austénitiques. Le K Duplex est, quant à lui,
les surfaces exposées. Mais cette voie pré- corrosion, et, ce, quelle que soit la géomé- dédié aux traitements des aciers inoxy-
sente l’inconvénient d’utiliser des protec- trie des pièces à traiter. Il existe diverses dables austénito-ferritiques et martensi-
tions plus ou moins coûteuses et généra- techniques, telles que nitruration ou car- tiques à durcissement structural.
trices de déchets. L’amélioration des buration plasma, implantation ionique,
propriétés de surface de l’acier inoxydable traitements laser de surface, etc.Au milieu Les principaux résultats
est la nouvelle solution désormais com- des années 1980 aux Pays-Bas, le traite- après traitement
patible avec vos critères esthétiques. De ment, développé par B.H. Kolster, s’est ra- Après traitement, on observe le fort gra-
plus, ces dernières années, l’utilisation de pidement imposé comme une référence dient de concentration en carbone res-
nouveaux matériaux présentant des pro- pour l’amélioration des propriétés méca- ponsable d’un mécanisme de durcisse-
priétés en termes de résistance à l’usure niques des aciers inoxydables, en parti- ment de solution solide important. Ce qui
incomparable par rapport à l’acier inoxy-
culier austénitiques, et ce, sans détériora-
se traduit par un profil de dureté à la sur-
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N° 825 - Décembre 2013 GALVANO-ORGANO