专利名称：手表游丝的氧化着色工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种金属热处理方法，特别是涉及一种手表游丝的氧化着色工艺方法。
背景技术：
机械手表的基本结构包括原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系，其中振荡系统主要由摆轮、摆轴、游丝、活动外桩环、快慢针等零件组成，摆轮受外力偏离其平衡位置开始摆动时，游丝便被扭转而产生位能，为摆轮提供恢复力矩，以保证振荡系统具有基本不衰减的振荡周期。由此可见，手表游丝是保证机械手表走时的准确性与稳定性不可缺少的部件。
手表游丝是一种采用恒弹性合金丝制成的螺旋形弹簧，手表走时一年游丝要反复作1.6～1.9亿次卷紧和扩展运动，随着时间的推移，游丝材料的内部结构会发生变化，使其弹性降低，从而使振荡系统的频率发生漂移。为了解决上述问题，一是选取与摆轮材料相匹配的恒弹性合金材料来制造游丝，二是对加工出来的游丝进行热处理。目前手表游丝一般采用高温短时效热处理工艺。
但是，这种已有的手表游丝的高温短时效热处理工艺存在以下缺点定型热处理速度过快，游丝快速冷却容易造成材料内部晶格空位，γ相体析出不均匀，材料内部产生较大内应力，因而造成振荡系统的频率发生漂移，通常表现为频率逐步增加，一年后将引起每天10秒左右的变化速率。
另外，经过热处理后的游丝表面颜色为合金本色，外观缺乏美感，不适应近年来流行的陀飞轮表和镂空表等机芯动件外露式手表的要求。因为陀飞轮表和镂空表等机芯动件外露式手表配以彩色游丝，会使整个手表看上去动感更加丰富，受到消费者的青睐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述已有的手表游丝的高温短时效热处理工艺的缺点，提供一种手表游丝的氧化着色工艺方法，该方法可获得扭力矩稳定地彩色游丝。
为了解决上述技术问题，本发明手表游丝的氧化着色工艺方法采用的技术方案是本发明手表游丝的氧化着色工艺方法适用于铁镍基合金材料以及Ni-Spanc材料制成的手表游丝。
本发明手表游丝的氧化着色工艺方法包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物；步骤2氧化着色将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～12分钟，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层；和步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～3分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理3～4分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理4～6分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理8～12分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
本发明手表游丝的氧化着色工艺方法还可以是，包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物；步骤2氧化着色将清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在15～30V低电压条件下处理20～30秒，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层；步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在8-16V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在12-20V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在20-25V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在25-35V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
本发明的有益效果是一是可使游丝在氧化着色过程中得到钝化，在短时间内完成扭力矩漂移，使游丝在使用过程中保持稳定地扭力矩；另外，氧化着色是在较低温度下进行的，不会造成游丝材料内部晶格的变化，可极大地减小振荡系统的频率漂移现象；二是提高了游丝产品的附加值。游丝可呈现黄色、红色、蓝色或黑色，外观极富美感，适应近年来流行的陀飞轮表和镂空表等机芯动件外露式手表的要求，陀飞轮表和镂空表等机芯动件外露式手表配以彩色游丝，会使整个手表看上去动感更加丰富，受到消费者的青睐。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明手表游丝的氧化着色工艺方法作进一步详细说明实施例1本实施例是针对不带内桩的裸游丝而言的，其氧化着色工艺方法包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物。
步骤2氧化着色将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～12分钟，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～3分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理3～4分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理4～6分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理8～12分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
本实施例手表游丝的氧化着色工艺方法不仅可以使游丝表面形成稳定均匀的彩色氧化层，增加产品的美感，而且可使游丝在氧化着色过程中得到钝化，在短时间内完成扭力矩漂移，使游丝在使用过程中保持稳定地扭力矩；另外，氧化着色是在较低温度下进行的，不会造成游丝材料内部晶格的变化，可极大地减小振荡系统的频率漂移现象。
实施例2本实施例是针对不带内桩的裸游丝而言的，其氧化着色工艺方法包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物。
步骤2氧化着色将清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在15～30V低电压条件下处理20～30秒，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在8-16V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在12-20V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在20-25V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在25-35V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
本实施例手表游丝的氧化着色工艺方法不仅可以使游丝表面形成稳定均匀的彩色氧化层，增加产品的美感，而且可使游丝在氧化着色过程中得到钝化，在短时间内完成扭力矩漂移，使游丝在使用过程中保持稳定地扭力矩；另外，氧化着色是在较低温度下进行的，不会造成游丝材料内部晶格的变化，可极大地减小振荡系统的频率漂移现象。
值得指出的是，本发明手表游丝的氧化着色工艺方法不仅适用于手表游丝，还适用于钟表游丝以及各种仪表用螺旋状细丝弹簧。
权利要求
1.一种手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物；步骤2氧化着色将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～12分钟，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层；步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
2.根据权利要求1所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～3分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
3.根据权利要求1所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理3～4分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
4.根据权利要求1所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理4～6分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
5.根据权利要求1所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理8～12分钟，可使游丝表面均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
6.一种手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂2#中进行清洗10-20分钟，以去除游丝表面附着的油渍、冷却液残留渍；然后将游丝浸泡在油酸和氨水的混合溶液中加热至80-90℃蒸煮20分钟左右，以去除游丝表面的附着的细微颗粒物；步骤2氧化着色将清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在15～30V低电压条件下处理20～30秒，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的黄色、红色、蓝色或黑色氧化层；和步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化，颜色更加均匀。
7.根据权利要求6所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在8-16V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为20～35nm的黄色氧化亚铁氧化层。
8.根据权利要求6所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在12-20V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为40～80nm的红色三氧化二铁氧化层。
9.根据权利要求6所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在20-25V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为90～140nm的蓝色四氧化三铁氧化层。
10.根据权利要求6所述的手表游丝的氧化着色工艺方法，其特征在于在步骤2中，若清洗后的游丝浸入阳极氧化槽中的摩尔比为10％的稀硫酸溶液中，在25-35V低电压条件下处理20～30秒，游丝表面便会均匀地形成厚度为180～200nm的黑色氧化层。
全文摘要
本发明公开了一种手表游丝的氧化着色工艺方法，包括步骤1清洗首先将游丝浸泡在清洗剂中清洗；然后浸泡在油酸和氨水的混合溶液中蒸煮；步骤2氧化着色将清洗后的游丝装入石英管放入热处理炉中以空气为介质在380℃～450℃的温度下处理2～12分钟，使游丝表面均匀地形成厚度为20～200nm的彩色氧化层；和步骤3固化将氧化着色处理后的游丝放入固化炉中以氦气或氮气为介质在180～200℃的温度下处理5～6个小时，以使游丝表面的氧化层固化。有益效果是一是可使游丝在氧化着色过程中得到钝化，在短时间内完成扭力矩漂移；二是游丝可呈现黄色、红色、蓝色或黑色，外观极富美感，提高了游丝产品的附加值。
文档编号C23C8/80GK1896290SQ20061001447
公开日2007年1月17日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者荣桂林, 高晨光 申请人:天津中鸥弹性元件技术有限公司