Matériau de plus en plus à la mode depuis quelques années grâce à sa légèreté, sa résistance et sa finition : le titane. Cette matière a en effet tout pour plaire en horlogerie, grâce à ses différentes caractéristiques techniques et chimiques, mais aussi à son prix, pas beaucoup plus élevé que l’acier, ce qui en fait une matière innovante et technique, idéale pour les montres, surtout sportives, et surtout pour réaliser le boîtier ou le bracelet de cette dernière.
Vous trouverez dans ce guide tout ce qu’il faut savoir sur le titane, de son histoire à ses caractéristiques, en passant par son utilisation dans l’industrie horlogère.
L’origine du titane
Le titane est un métal, et plus précisément le 22e élément chimique sur le tableau de Mendeleïev, avec comme symbole Ti. Il est appelé en anglais titanium, d’où cette appellation sur certains modèles de montres.
Bien qu’étant un élément très présent sur Terre, avec une teneur moyenne de 0,63 %, il est le 5e métal le plus abondant et le 9e élément de la croûte terrestre. Cependant, il est surtout réparti dans des roches ou minéraux en petite quantité, ce qui ne facilite pas forcément son extraction.
Au niveau de son utilisation humaine, il faut savoir que le titane ne fut découvert qu’en 1790 par le révérend William Gregor, un minéralogiste et pasteur britannique. Ce dernier découvre ce qu’il nommera un sable noir (ilménite) et parvient à en extraire un oxyde métallique impur contenant du titane, qu’il nomme oxyde de ménachanite.
D’un autre côté, et de manière indépendante, le professeur de chimie de l’Université de Berlin, Martin Heinrich Klaproth, identifie le titane en étudiant le rutile. Il lui donne alors le nom de Titane, en référence aux Titans de la mythologie grecque, tout en ignorant ses propriétés physico-chimiques. Il faudra encore attendre plusieurs décennies avant que Berzelius parvienne à l’isoler (1825), et même un siècle avant que l’Américain Matthew Albert Hunter puisse produire du titane à 99 % pur.
Ce n’est ensuite que dans les années 1940 et 1950 que l’industrialisation de la production de titane décolle vraiment, surtout aux États-Unis dans un premier temps, et qu’il est utilisé dans l’industrie aéronautique et spatiale. C’est d’ailleurs cette industrie qui va pousser la production de titane, car la majorité des avions et fusées qui sortent d’usine à partir de cette époque utilisent le titane.
Un métal aux caractéristiques physico-chimiques très intéressantes
Mais pourquoi utiliser le titane à la place de l’acier ou de l’aluminium ? Tout simplement parce que ce métal a de très bonnes caractéristiques techniques et chimiques :
- Pour une même quantité de métal, le titane ne pèse que 60 % de l’acier ; il est donc 40 % plus léger.
- Il est anticorrosion, notamment à l’eau de mer ou dans l’organisme humain (d’où son utilisation dans le domaine médical).
- Sa biocompatibilité, il est hypoallergénique et donc ne provoque pas de réactions chez les personnes allergiques au nickel (présent dans l’acier inoxydable), et il résiste aux fluides corporels.
- Il est largement amagnétique, ce qui permet de protéger les montres contre le magnétisme.
- Il a un point de fusion très élevé à 1 725 °C, plus élevé que l’acier, et bien plus que l’aluminium.
- Naturellement, le titane a une dureté moyenne, souvent légèrement inférieure à celle de l’acier, mais elle peut atteindre 160 Vickers pour du titane Grade 2 (un alliage), 320 Vickers pour du Grade 5, et même 1 000 pour le Super Titanium Duratect de Citizen. En comparaison, l’acier a le plus souvent une dureté de 200 à 700 Vickers en horlogerie. Il peut donc être plus dur et résistant aux chocs ou rayures que l’acier.
- Sa résistance mécanique est souvent supérieure à celle de l’acier, car le titane et ses alliages sont souvent plus élastiques que l’acier.
Le titane dans l’horlogerie
Avant de voir apparaître du titane sur une montre, il faut attendre 1970 et se rendre au Japon, chez Citizen. En effet, l’horloger nippon va proposer la première montre avec boîtier en titane : la Citizen X8 Titanium Chronometer. La maison Citizen va d’ailleurs se spécialiser dans ce matériau et chercher à l’améliorer techniquement, en proposant du Super Titanium ou Duratect. Il s’agit d’un titane dont la surface est durcie chimiquement, le rendant beaucoup plus résistant aux rayures et aux chocs.
Côté Suisse, il faudra attendre la Porsche Design Titan Chronograph, produite par la manufacture IWC en 1980, pour voir le premier modèle en titane apparaître. On note aussi l’arrivée dans les années 1990 de la TAG Heuer Kirium Ti5 avec un boîtier en titane Grade 5 poli.
Puis, à partir des années 2000, l’horlogerie va utiliser de plus en plus ce matériau, avec des produits chez quasiment toutes les marques, de l’entrée de gamme à la Haute Horlogerie, en passant par les montres connectées.
Le titane va aussi faire son entrée dans le mouvement des montres, car il a l’avantage d’être léger et amagnétique. C’est pour cela que Hublot sort en 2006 la Mag Bang, avec notamment des ponts en titane, et que le Swatch Group présente un spiral en Nivachron (un alliage à base de titane).
Aujourd’hui, rares sont les marques qui ne proposent pas un modèle (ou plusieurs) en titane, car ce matériau a de nombreux avantages pour l’horlogerie :
- Léger : une montre en titane semble parfois trop légère pour certaines personnes, car on a l’impression de ne rien avoir au poignet.
- Dur : très bonne dureté, elle peut être supérieure à celle de l’acier, et donc certains titanes sont résistants aux rayures. Attention cependant aux micro-rayures, qui peuvent apparaître sur ce métal.
- Hypoallergénique : il est biocompatible et ne réagit pas avec les fluides corporels, ce qui est un avantage pour les personnes allergiques.
- Résistant à la corrosion : c’est le métal parfait pour les montres de plongée, car le titane est protégé de la corrosion par une couche supérieure d’oxyde de titane, et il ne craint pas ou peu l’eau salée ou les acides.
- Esthétique : une montre en titane est souvent reconnaissable par sa couleur gris assez foncé et mate, qui donne à la montre un style moderne. Cependant, cette teinte est aussi un inconvénient car elle ne plaît pas à tout le monde.
Les différents titanes utilisés en horlogerie
L’industrie du titane a créé plusieurs dizaines de variations de titanes (il en existe aujourd’hui 38), appelées grades, qui sont parfois du titane pur, et d’autres fois des alliages. En horlogerie, on n’en utilise cependant que quelques-uns, notamment les titanes Grade 1 ou 2, Grade 5 et parfois d’autres.
- Titane Grade 2 : il s’agit d’un grade de titane pur (99,2 %), facile à forger et à travailler. Il est à la fois solide, élastique et résistant à la corrosion, mais plus sensible aux rayures. C’est le titane Grade 2 qui est le plus utilisé en horlogerie.
- Titane Grade 5 (Ti-6Al-4V) : c’est le titane haut de gamme pour l’horlogerie. Il s’agit d’un alliage contenant 6 % d’aluminium et 4 % de vanadium. Il est beaucoup plus dur et donc résistant aux chocs et rayures, mais aussi plus difficile à travailler.
- Titane Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) : il contient 3 % d’aluminium et 2,5 % de vanadium. Il est donc légèrement moins cher à produire que le Grade 5, mais offre un bon compromis entre le prix, la résistance, la légèreté et la dureté.
- Titane Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) : c’est la version plus pure du titane Grade 5, avec 6 % d’aluminium et 4 % de vanadium. Il offre le meilleur choix pour une haute résistance, légèreté, bonne résistance à la corrosion et biocompatibilité.
- Il existe aussi le Titane DLC (Diamond-Like Carbon), qui est un titane avec un revêtement en DLC. Celui-ci le rend beaucoup plus résistant aux rayures, tout en conservant les autres caractéristiques de ce métal. Cela permet aussi de donner un autre esthétisme au titane.
Découvrez les autres matières de l’horlogerie
- Les montres en acier sont de loin les plus courantes grâce aux nombreuses qualité de ce métal et à son prix très accessibles.
- Métal précieux par excellence, en horlogerie l’or est utilisé pour les montres de luxe et dans la Haute Horlogerie
