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 les matériaux de nos montres Part I : le titane

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jaeger92
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MessageSujet: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 9:55

Petite question qui m'est venue à l'esprit dans la journée. Que sais-je sur les matériaux dont on parle couramment dans l'horlogerie ?

Certes, on connaît l'or, l'acier sur le bout des doigts. Je connais l’aspect du titane, du platine, de la céramique mais passé les premières « banalités » sur le poids, l’aspect ou la résistance aux rayures, impossible d’aller plus loin. Est il rare et c’est quoi rare ? Pourquoi est il précieux ? Comment l’obtient-on, ça pousse sur quel arbre ? C’est quoi cette bouteille de lait ?

J’ai donc recensé quelques infos sur le net ou dans des ouvrages. Wikipédia fut le plus gros apporteur de réponse, quasiment tout vient de ce site mais tout n’est pas forcement dit ou juste. S’il vous plaît, si vous avez des éléments à rajouter ou à corriger, faites-le !!

Merci et j’espère que ce topic vous intéressera et sera complété !


Commençons par le titane !



Le titane a été découvert en 1794 par le révérend William Gregor mais il faudra attendre 1910 et Matthew Albert Hunter pour découvrir le procédé qui permet de produire du titane pur à 99%. Le procédé industriel date de 1939.

C’est quoi le titane ?

Sur Terre, le titane n’est pas une substance rare. Il est le 10e élément le plus abondant de la croûte terrestre, sa teneur moyenne y est de 0,63 %. La plupart des minéraux, roches et sols contiennent de petites quantités de titane. On dénombre 87 minéraux ou roches contenant au moins 1 % de titane. Les minerais riches en titane sont par contre très peu nombreux.
C’est cette faible quantité et la difficulté à dissocier le titane des autres matériaux qui rend ce métal si cher.

Propriétés du titane

Les propriétés industriellement intéressante du titane sont sa résistance à la corrosion, souvent associée à la résistance à l’érosion et au feu, la biocompatibilité, mais aussi ses propriétés mécaniques (résistance, ductilité, fatigue, etc.) qui permettent notamment de façonner des pièces fines et légères comme les articles de sport.

Caractéristiques physiques remarquables du titane :
• Sa masse volumique est environ 60 % de celle de l’acier.
• Sa tenue à la corrosion est exceptionnelle dans de nombreux milieux tels que l’eau de mer ou l’organisme humain.
• Ses caractéristiques mécaniques restent élevées jusqu’à une température d’environ 600 °C et restent excellentes jusqu’aux températures cryogéniques.
• Il est disponible sous des formes et des types de produits très variés : lingots, billettes, barres, fils, tubes, brames, tôles, feuillard.
• Sa valeur de susceptibilité magnétique est inférieure à celle du fer.
• Son coefficient de dilatation, légèrement inférieur à celui de l’acier, est moitié moins que celui de l’aluminium.
Les propriétés du titane étant exceptionnelles, il est utilisé dans des applications de pointe comme les prothèses médicales pour sa totale neutralité par rapport au corps humain (titane grade 2, 99% pure).
Le titane de grade aérospatial grade 5 (6AL/4V), est composé de 90% de titane pur, 6% d'aluminium et 4% de Vanadium, il est encore 5 fois plus résistant sous cette forme (8 fois plus résistant que l'or et le platine), tout en étant 2 fois plus léger que l'acier !

Applications du titane

Les domaines de l’aéronautique et de l’aérospatiale constituent la première des applications historiques du titane. Dans ce secteur on utilise totalement ses caractéristiques spécifiques.
De nos jours, le titane constitue 6 à 9% de la masse des avions. On en trouve tout d’abord sous forme de pièces forgées, dont la plus impressionnante est le train d’atterrissage du Boeing 777, mais aussi sous forme de boulons. Dans les années 50 (Edit : 60), le fameux avions espion Black Bird SR-71 est presque entièrement construit en titane. Le titane est depuis utilisé dans les programmes aérospatiaux et la construction d'avions supersoniques
On l’emploie comme blindage (porte-avions américains) où ses propriétés mécaniques et sa résistance à la corrosion et au feu sont mises en avant. Aux États-Unis, on a même été jusqu’à concevoir des véhicules légers, dont la carrosserie en titane possède une résistance spécifique inégalable et facilite le transport par hélicoptère.
Mais la plus spectaculaire des utilisations est la réalisation de plusieurs sous-marins nucléaires par les russes comme la classe Alfa dont la coque entière est en titane. L'avantage du titane dans ce cas est double :
• sa grande résistance permet au sous-marin d'atteindre de plus grandes profondeurs ;
• le titane étant amagnétique, le sous-marin échappe aux détections des satellites qui utilisent les changements ponctuels du champ magnétique terrestre créés par les coques en aciers. (Cette méthode est devenue obsolète à cause de l'adjonction de circuits électroniques spécialisés qui rendent imperceptible la signature magnétique d'un sous-marin).
Ainsi, le titane est considéré comme l'une des huit matières premières stratégiques indispensables en temps de guerre comme en temps de paix.
Le défaut majeur de ces coques est leur prix, dû au titane ainsi qu'à la difficulté de le souder.
Un nouveau secteur d’application semble bien être la construction automobile. C’est surtout les marques allemandes, japonaises et américaines qui introduisent des pièces de titane dans les voitures de tourisme. Ce qui est recherché est l’allègement des structures visant à réduire à la fois les émanations du moteur et le bruit ; on trouve ainsi des soupapes, des ressorts et des bielles en titane

Les grades du titane

Le Titane grade 1 correspond à la catégorie de pureté la plus élevée disponible sur le marché. Les impuretés limitées sont le fer, l'azote, l’hydrogène et l'oxygène, dont la présence augmente les caractéristiques mécaniques (dureté, limite élastique) mais diminue l'allongement à la rupture.
Le Titane grade 1 devrait être utilisé si une formabilité importante est exigée, comme dans les applications de dômes de haut-parleurs, d’opercules de sécurité, d’échangeur de chaleur, etc. Le Titane grade 1 présente une excellente résistance à la corrosion dans les milieux oxydant ou moyennement réducteur, incluant les chlorures. Il a une bonne ténacité même à basse température, il peut être facilement soudé, usiné, déformé à froid et à chaud et il est amagnétique.




Grade 5 = , Ti-6Al-4V

Le Titane Classe 5 possède de bonnes propriétés de traction à température ambiante et une résistance utile au fluage jusqu’à 300°C. Il est bien plus resistant que le titane pur. Sa résistance à la fatigue et à la propagation de fissures est excellente. Comme la plupart des alliages au titane, le Classe 5 fait preuve d’une résistance exceptionnelle à la corrosion dans la plupart des milieux naturels et de nombreux environnements industriels. La possibilité de durcir cet alliage par vieillissement en fait le choix retenu pour les applications de ressorts, boulons et autres fixations.
Le titane grade 5 est composé de 6% aluminium, 4% vandium, 0,25% de fer, 0,2% d’oxygène, tout le reste (un peu moins de 90%) du titane.
C’est avec cette qualité que le titane présente un équilibre parfait entre solidité, resistance à la corrosion, la soudure et le travail de la matière.


on trouve des grades de 1 à 38 avec des mélanges d’aluminum, zirconium etc en differentes quantités.

les sources :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Titane
http://www.signer-titanium.com/fr/titan/popup/t_3_1.asp
http://www.bortoselegances.com/infotitane.php
http://www.alloywire.com/french/titanium_alloy_grade_5.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Titanium_alloy
http://www.matthey.ch/fileadmin/user_upload/downloads/fichetechnique/FR/TitaniumGr1.pdf



les montres en titane trouvées sur le forum, encore une fois, si cela dérange les auteurs (prevenus par mail), je supprime tt de suite

sitbull
http://forumamontres.forumactif.com/forum-panerai-autorise-f22/choix-d-une-montre-panerai-titane-ou-acier-t79131-30.htm?highlight=titane

forgefeu dans la revue de sa Zenith

http://forumamontres.forumactif.com/forum-zenith-f20/zenith-port-royal-open-titane-t69962.htm?highlight=titane

et une AMVOX2 (purists)



A suivre : la céramique, le platine, le silicium etc ..

j'attends vos remarques et si vous le souhaitez, un feu de vos montres en titane !!!!


Dernière édition par jaeger92 le Ven 11 Juin - 8:21, édité 1 fois
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TICTALCOOLIQUE
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 9:59

en y a qui se decarcasse ! thumleft
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squadra
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:05

J'ai déjà lu cet article sur Wikipédia mais ça fait plaisir de le relire !

Donc avis aux amateurs de montres en titane pensez bien a demander du grade 5

Merci jeager 92
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jaeger92
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:06

yes, comme dit en intro, c'est 70% de wiki mais complété par d'autres sources (notamment le tableau des grades etc ) Chinois Il y a donc un peu de "recherches" (grand mot), disons de compilation


Dernière édition par jaeger92 le Jeu 10 Juin - 10:07, édité 1 fois
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frenchy
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:07

Merci beaucoup jaeger92 thumleft

C'est très intéressant, merci du temps que tu y as consacré.
J'attends la suite avec impatience.
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:08

Lunette / couronne revêtue de carbure de titane ça marche ?

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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:09

jaeger92 a écrit:
yes, comme dit en intro, c'est 70% de wiki mais complété par d'autres sources (notamment le tableau des grades etc ) Chinois Il y a donc un peu de "recherches" (grand mot), disons de compilation

merci Chinois
c'est fort intéressant Wink mais la liste est longue Wink
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 10:10

squadra a écrit:
J'ai déjà lu cet article sur Wikipédia mais ça fait plaisir de le relire !

Donc avis aux amateurs de montres en titane pensez bien a demander du grade 5

Merci jeager 92

En meme temps chez Jlc ils sont capables ( ou du moins le fournisseur lui ne l est pas...) de proposer une boite en grade 5 et un bracelet en grade 3 Shit
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jaeger92
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 11:08

peut être qu'un bracelet en 5 est trop dur à travailler alors que le grade 3, plus maléable, permet de travailler et d'usiner plus finement des petites pièces comme les maillons etc ?

simple hypothèse à la lumière de ce que j'ai appris avec ces recherches quid 2
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Fireace
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 11:32

Merci J92 pour cet article très intéressant !

Il faudra rajouter à la liste le tantalium aussi ! (utilisé par hublot ou Panerai)

En parlant de Panerai, il me semble que le titane utilisé est un titane de grade 2.

Chinois
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http://www.paneristifrance.com
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 11:45

puis le kevlar, le liquidmetal, laiton, le fer pur, le 316L/904L numetal, etc Wink
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ftikai
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 12:28

Pour casser le mythe "le titanium se raye facilement".

Si compare le degré de dureté de l'inox avec le titanium:
- Inox (316L, 904L) = 140-200 HV (Vickers);
- Titanium grade 1 à 4 = 160-200 HV;
- Inox forgé à froid = jusqu'à 250-300 HV;
- Titanium grade 5 (alliage) = 300-380 HV;
- Inox tegimenting = 1500 HV;
- Titanium grade 5 endurci nitride (TiN) = 2000-2500 HV;

Si le titanium grade 1 à 4 se raye plus facilement que l'inox forgé, celui du grade 5 résiste mieux aux rayures que l'inox, mais moins bien que l'inox tegimenting (Sinn) et le titanium traité de surface (Citizen Duratect, Seiko Brightz, IWC, Ventura, etc.) résiste aux rayures aussi bien que l'inox tegimenting.

Contrairement à l'oeuf qui derrière la coquille n'a que du liquide, le titanium endurci TiN a derrière la couche endurcie du titanium grade 5 qui est déjà plus dur que l'inox forgé.
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bec
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 13:26

Le titane est inoxidable compare au stainless 316, mais nettement plus cher. Dans l'industrie quelquefois on doit remplacer le stainless 316 par du titane dans un environement trop oxidant, et ca coute la peau des c...
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ftikai
Puits de connaissances


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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 13:31

bec a écrit:
Le titane est inoxidable...

Tiens, c'est drôle de voir La Poune en avatar.
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Tokage
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 17:59

Merci Fabrice pour cet article. C'est très intéressant.

Nic Chinois las

PS : Je rajoute le palladium dans la famille des matériaux de montre. Wink
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alics
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 18:25

Merci pour ces infos intéressantes et pour ces réponses à des questions que je me suis déjà posé sans aller plus loin.

Chinois
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ZEN
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 18:43

Merci Fabrice ! Très intéressant .

_________________
Contraria contrariis curantur. (Les contraires se guérissent par les contraires).
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 18:53

Bin moi je dis merci a ftikai pour ce complement Chinois

Je pense que tu as raison Fabrice , je vois une economie sur l usinage Wink
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Emmanuel H
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 19:28

Merci Fabrice d'avoir pris le temps de nous présenter ainsi le titane de façon claire et résumée. Chinois thumleft

J'entends souvent parler dans le monde de l'horlogerie de la difficulté d'usiner le titane avec, plusieurs fois évoqués, les dangers d'incendie dans les machines CNC ! Des professionnels pourraient-ils confirmer ou expliquer ces problèmes ?

A noter que De Bethune vient de présenter une évolution de la DBS, la DBLM, dont le boîtier est entièrement réalisé en titane complètement poli brillant. Si pas une première, il s'agit là de toute façon d'une vraie rareté. Denis Flageollet m'a expliqué qu'un tel polissage du titane était une vraie calamité. La sensation est très surprenante : la montre a l'aspect de l'acier, de l'or gris, du platine mais une fois en main, elle affiche une légèreté impressionnante de 45 grammes tout compris !


Emmanuel
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kiv
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 19:44

C'est pour ce genre d'articles que j'aime ce forum! bravohap

L'inconvénient du format forum, c'est que les articles techniques se perdent dans les bas-fonds des posts dès que les réponses s'arrêtent...

Est-ce qu'on ne pourrait pas imaginer une zone du forum réservée à des articles, du genre wiki, sélectionnés par les modos ? Ce forum renferme des trésors d'information distillée par des spécialistes, et pas forcément diffusée ailleurs sur la toile (même si ce n'est pas le cas de cet article précisément)...
À moins qu'on souhaite réserver l'accès à ces infos aux "vrais FAMeurs", ceux qui lisent tous les articles tous les jours et ne ratent rien batman
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toinou-33
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 20:40

Emmanuel H a écrit:

J'entends souvent parler dans le monde de l'horlogerie de la difficulté d'usiner le titane avec, plusieurs fois évoqués, les dangers d'incendie dans les machines CNC ! Des professionnels pourraient-ils confirmer ou expliquer ces problèmes ?
Emmanuel

Il me semble que ce sont les copeaux de titanes liés aux huiles de coupe qui présentent des risque de combustion.
Enfin, je pense que les risques doivent être moindre qu'avec le magnésium...
Rolling Eyes

Au passage, la soudabilité du titane n'est pas mauvaise du tout, c'est juste que le soudage doit se faire dans des conditions de protection très strictes (un simple soudage mig/mag ou tig n'est pas suffisant) car les oxydes se diffusent dans le métal (si je me souviens bien des dires de mon prof).
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 20:41

kiv a écrit:
C'est pour ce genre d'articles que j'aime ce forum! bravohap

L'inconvénient du format forum, c'est que les articles techniques se perdent dans les bas-fonds des posts dès que les réponses s'arrêtent...


t'inquiète j92 va faire un post-it à la fin.
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Invité
Invité



MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 20:42

La soudabilité est meme tres bonne , je trouve le bain de fusion plus agreable que l inox ( au Tig ) , mais il faut une tres bonne protection ( l ideale etant la soudure sous cloche ) Wink
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toinou-33
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 20:50

malopignons a écrit:
La soudabilité est meme tres bonne , je trouve le bain de fusion plus agreable que l inox ( au Tig ) , mais il faut une tres bonne protection ( l ideale etant la soudure sous cloche ) Wink

Yes, donc je ne disais pas de bêtises Chinois






(autosatisfaction Mr. Green )
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manhatan
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MessageSujet: Re: les matériaux de nos montres Part I : le titane   Jeu 10 Juin - 20:53

Merci pour ces informations, très intéressant.
Chinois
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http://www.flickr.com/photos/49723609@N08/
 
les matériaux de nos montres Part I : le titane
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