FR2687337A1 - Procede de realisation de tubes par travail a chaud de poudres metalliques et tubes ainsi obtenus. - Google Patents

Abstract

L'invention est relative à un procédé de fabrication de tubes métalliques réalisés à partir de poudres (8) qui sont logées dans un espace annulaire (7) d'un récipient (1) constitué par deux tubes (2, 3) coaxiaux obturés aux extrémités. Le récipient est soumis à une compression isostatique à au moins 1000 bars puis laminé à chaud sur mandrin dans un laminoir pèlerin à chaud. Les tubes obtenus sont parfaitement compactés et d'excellente qualité. Le procédé permet particulièrement de faire des tubes de grand diamètre extérieur et de forte épaisseur à partir de poudre de métaux très alliés.

Description

Procédé de réalisation de tubes par travail à chaud de poudres
métalliques et tubes ainsi obtenus
Le procédé qui fait l'objet de l'invention concerne la réalisation de tubes en métaux ou alliages métalliques par travail à chaud de poudres métalliques à température d'au moins 8000 C.

L'invention concerne aussi les tubes obtenus par un tel procédé de travail à chaud.

Le brevet US 4640814 décrit une méthode de réalisation de produits tubuLaires qui fait appel à la métalLurgie des poudres. Selon cette méthode on assemble un tronçon de tube métallique sur lequel on se propose de réaliser un revetement interne par consoLidation d'une poudre métallique avec un tube mince intérieur qui délimite un espace annuLaire qu on remplit de la poudre métaLLique prévue pour le revetement. Après fermeture étanche de cet espace annulaire ainsi rempli, on forge l'ensemble ainsi réalisé sur un mandrin dans une machine à forger à chaud comportant des marteaux à action radiale. On réa lise ainsi une densification de la poudre métallique sous forme d'une couche qui se soude au tube extérieur grace à La codéformation.

On obtient ainsi un tube composite dont La paroi intérieure, après élimination du tube mince, par exemple par attaque chimique, est une couche densifiée, formée à partir d'une poudre métallique dont la composition a pu entre choisie en fonction de sa tenue physico-chimique à la température d'utilisation au contact du mi lieu présent dans le tube. IL est possible, après remplissage de L'espace annulaire et avant chauffage à température de forgeage, de faire le vide dans cet espace au moyen d'au moins un tube de liaison tel que les tubes 24 de la figure 1 de ce brevet US qui traversent l'un des obturateurs annulaires tel que 22, tubes qui sont ensuite obturés par sertissage.On évite ainsi la contamination des particules de poudre, par des gaz réactifs, ou encore la présence permanente de petites quantités de gaz neutre susceptible ode former des bulles dans La couche consolidée. Cette méthode ne permet pas de réaliser un tube constitué uniquement par de
La poudre consolidée, sans avoir à éliminer une couche de relativement forte épaisseur obtenue à partir de métal massif. De pLus, dans la pratique, La méthode ne permet pas La réalisation de tubes de forte section car les machines à forger à frappe radiale sont essentiellement conçues pour le travail de produits de faible section. Le cott des moyens d'entratnement de marteaux de fortes dimensions en cycle alternatif rapide est en effet particulièrement élevé.Enfin, au cours du forgeage, les risques de déformation du mandrin sont particulièrement grands et deviennent de pLus en plus graves avec l'alLongement de L'ébauche. Aussi dans bien des cas le démandrinage peut devenir quasi impossible à réaLiser.

On connatt par ailleurs un procédé de consolidation de poudres métalliques qui consiste à effectuer l'extrusion à chaud de telles poudres contenues dans une enveloppe métallique.

Ainsi le brevet FR 22 67847 décrit un procédé de fabrication de tubes, barres ou profilés métalliques par extrusion à chaud de poudres. Pour cela, on effectue L'extrusion d'une capsuLe fermée remplie de poudre de métaL ou alLiage métallique, ou d'un mélange de telles poudres avec des poudres céramiques. On utilise de préférence une poudre pulvérisée à partir de L'état liquide sous forme de gouttelettes sphériques en atmosphère neutre.

Le diamètre des grains est de préférence inférieur à 1 mm et méme à 0,6 mm. On densifie la poudre introduite dans la capsule, par exemple par vibration, jusqu a une densité apparente de 60 à 70 % de la densité théorique. On soumet ensuite la capsule à une compression isostatique à froid sous une pression d'au moins 1500 bars et, de préférence, au moins 5000 bars. L'épaisseur de la paroi de la capsule est au maximum égale à 5 % du diamètre et, de préférence, inférieure à 3 % et meme 1 % de ce diamètre. Cette épaisseur est avantageusement comprise entre 0,2 et 3 mm. Après extrusion à chaud, on élimine La peau métallique par des moyens connus.

Pour certaines applications on peut utiliser une capsule dont la paroi, d'épaisseur déterminée, est en métal ou alliage destiné à former une partie du produit fabriqué par le procédé.

On peut aussi, pour des applications particulières remplir la capsule de deux couches annulaires de métaux ou alliages métalliques de compositions différentes.

L'expérience montre que ce procédé d'extrusion de poudres métalliques permet d'obtenir des tubes de bonne qualité.

Par ailleurs, les dimensions des moyens d'extrusion dont on peut disposer sont souvent insuffisantes pour réaliser des tubes de fort diamètre et/ou de forte épaisseur en métaux ou alliages spéciaux, pour des applications particulières. De telles applications, telles que par exemple aéronautiques, spatiales ou autres ne concernent en général que de petites séries et le coOt des intallations de dimensions suffisantes ne se justifie pas.

On a recherché à mettre au point une méthode de réalisation de tubes en métaux ou alliages métalliques de forte section à partir de poudres métalliques, sans fusion, à une température de travail au moins égale à 800" C, méthode ne présentant pas les limitations dimensionnelles des méthodes décrites ci-dessus.

On a recherché plus particulièrement à mettre au point une méthode de réalisation de tubes de révolution par métallurgie des poudres, concernant les poudres métalLiques pour lesquelles la température de travail est d'au moins 8000 C. On a recherché enfin la possibilité de réaliser des tubes de révolution à partir de poudres d'aciers ou d'alliages inoxydables ou réfractaires ayant des diamètres exterieurs atteignant couramment 200 à 500 mm ou même davantage à L'état fini et des épaisseurs de 5 à 30 mm ou davantage sans faire appel à des outillages de cobt particulièrement éLevé ou de mise en oeuvre difficile.

On a recherché enfin la possibilité d'obtenir des tubes, à partir de telles poudres et dans un tel domaine dimensionnel qui soient exempts de défauts tels que fissures, replis, porosités ou autres et qui présentent d'excellentes caractéristiques physico-chimiques.

Le procédé de réaLisation de tubes par travaiL à chaud de poudres métalliques qui fait L'objet de l'invention permet d'atteindre
L'ensemble des objectifs recherchés. IL s'applique à une très Large gamme de poudres métalliques de température de fusion au moins égale à 9000 C pour Lesquelles une température de travail d'au moins 800" C est nécessaire. IL présente une très grande souplesse de mise en oeuvre qui permet de l'utiliser pour la réalisation de tubes en série même petite dans un large intervalle de diamètres, qui s 'étend aussi bien dans un domaine comprenant des diamètres moyens de L'ordre de 50 à 200 mm que dans le domaine des relativement gros diamètres de L'ordre de 200 à 500 mm ou davantage.Bien que le procédé s'applique à toutes sortes de métaux ou alliages susceptibles d'être mis en oeuvre à au moins 800" C, il s'applique plus particulièrement aux poudres métalliques de température de fusion supérieure à 9000 C contenant au moins 50 % en masse au total d'un ou plusieurs métaux du groupe comprenant Fe, Cr,
Ni, Co, Mo, W, Nb, Ta.

Ce procédé convient en particulier à la réalisation de tubes à partir de poudres d'aciers inoxydables ou réfractaires ou encore à partir de poudres de métaux ou alliages autres que des aciers et ayant des caractéristiques particulières du point de vue résistance à la corrosion, résistance à l'oxydation à haute température, résistance au fluage. Ce procédé convient aussi à la réalisation de tubes à partir de poudres de métaux ou alliages ayant des caractéristiques physicochimiques spécifiques pour certaines applications nucléaires, spatiales ou autres.

Bien que le procédé s'applique à différentes formes et dimensions de poudres métalliques, il convient plus particulièrement aux poudres réalisées par pulvérisation à l'état Liquide, par exemple par un gaz neutre tel que l'argon, sous forme de granules approximativement sphériques. Il est préférable de limiter la grosseur de grain audessous d'environ 1 mm, cette limite pouvant être abaissée avantageusement à environ 0,6 mm.

Selon le procédé suivant l'invention et de la façon la pLus générale, on prépare un récipient constitué par deux tubes métalliques de révolution disposés coaxialement, en métal ductile, dont les dimensions sont déterminées pour réserver un espace annulaire prévu pour contenir la poudre métallique. Le tube intérieur a une épaisseur, de préférence, pas supérieure à environ 2 % de son diamètre et de préférence comprise entre environ 0,1 et 5 mm. Pour beaucoup d'applications dans lesquelles les parois du récipient sont destinées à être éliminées après travail à chaud de la poudre métallique, L'épaisseur du tube extérieur est, elle aussi, pas supérieure à environ 2 % de son diamètre et de préférence comprise entre 0,1 et 5 mm.Pour d'autres applications la paroi extérieure du récipient est destinée à devenir la paroi extérieure du tube qui sera réalisé par travail à chaud de la poudre métallique. On donne alors à cette paroi extérieure du récipient une épaisseur qui est fonction notamment de la largeur radiale de L'espace annulaire prévu pour la poudre entre les deux tubes du récipient. Cette épaisseur peut être, suivant Les applications envisagées, comprise avantageusement entre par exemple 10 et 60 % de cette largeur radiale.

On utilise avantageusement, pour réaliser les deux tubes du récipient, un acier doux. Pour des applications particulières, on peut cependant utiliser d'autres métaux ou alliages. Pour beaucoup d'utilisations des tubes roulés soudés, dont on aura de préférence laminé ou arasé le cordon de soudure pour éviter toute discontinuité, conviennent.

Cependant pour certaines applications, telles que celles pour lesquelles Le tube extérieur de forte épaisseur constituera la paroi extérieure du tube réalisé par travail à chaud de la poudre métallique, il est avantageux de faire appel à des tubes sans soudure.

On effectue ensuite, après obturation, au moins provisoire, de L'une au moins des deux extrémités du récipient un remplissage de L'espace annulaire par la poudre métallique prévue. On peut avantageusement utiliser un moyen de tassement, tel qu'un vibreur pour accroftre La densité apparente de la poudre métallique jusque vers 60 % de la densité réelle ou davantage. On peut aussi, de façon avantageuse, avant obturation définitive, évacuer les gaz contenus dans l'espace annulaire rempli de poudre métallique. Pour cela par exemple on utilise, au moins un tube d'aspiration qui traverse un obturateur métallique annulaire soudé de façon étanche aux deux tubes, à L'une des extrémités, et on fait ainsi le vide dans cet espace annulaire déjà obturé de façon étanche à L'autre extrémité par un autre obturateur métallique soudé.

Lorsque le niveau de vide voulu est atteint, on ferme le tube, d'aspiration par exemple par sertissage.

On effectue ensuite, par des moyens bien connus de L'homme de métier, un compactage isostatique à La température ambiante ou voisine de
L'ambiante, le récipient rempli de poudre étant placé dans une enceinte contenant un fluide porté à une pression d'au moins 1000 bars. Suivant les caractéristiques des poudres métalliques mises en oeuvre cette pression isostatique peut hêtre portée aux environs de 4000 et même de 6000 bars. On obtient ainsi une densité apparente qui dépasse 80 % de
La densité réelle.

On peut aussi au lieu d'une compression isostatique à température ambiante ou voisine de L'ambiante, effectuer, par des moyens également connus, une compression isostatique à chaud, à une température qui est fonction des caractéristiques des poudres métalliques mises en oeuvre.

Cette température est de préférence au moins égale à 800" C et atteint couramment 9000 à 11000C ou même davantage. On obtient ainsi une ébauche frittée dont la densité apparente dépasse 80 % et peut atteindre 90 % ou davantage, cette ébauche étant solidaire des parois du récipient dans lequel elle est logée.

On effectue ensuite un laminage de L'ébauche, ainsi préparée par compression isostatique à froid ou à chaud, au moyen d'un Laminoir à pas de pèlerin à chaud, après préchauffage à une température d'au moins 800" C température qui est déterminée en fonction de la composition de l'alliage qui constitue l'ébauche.

De façon connue ce laminoir comporte des cylindres cannelés entre lesquels L'ébauche, portée sur un mandrin, effectue un mouvement relatif d'aller et retour le long de son axe, le profil des cannelures étant tel que les cylindres ne sont en prise sur L'ébauche que pendant une partie de leur déplacement angulaire.

A chaque cycle d'aller et retour L'ébauche effectue au moins une avance et effectue également de façon connue au moins un déplacement angulaire autour de son axe. On constate qu'en effectuant ainsi une réduction de section en une seule passe supérieure à 50 % et atteignant couramment 60 à 87 % on peut obtenir à partir de l'ébauche un tube exempt de défauts tels que fissures, replis, porosités, et dont la densité est égale à celle du métal massif. De plus, dans bien des cas, la structure métallographique du tube obtenu est au moins aussi homogène et régulière que celle qui serait obtenue par transformation de métal massif.En effet le procédé qui s'applique particulièrement bien aux aciers inoxydables ou réfractaires convient de façon particulièrement efficace à ceux de ces aciers qui présentent des difficultés particulières de transformation à chaud, tels que par exemple les aciers à haute teneur en chrome. L'élimination du gainage mince, constitué par les parois du récipient dans lequel était logée la poudre, ne présente pas de difficultés lorsqu'elle est nécessaire.

Lorsque ce récipient est constitué par des tubes minces d'acier doux, leur dissolution sélective dans un réactif chimique connu ne présente pas de difficultés, surtout lorsque l'épaisseur après laminage est réduite à quelques dixièmes de millimètre ou moins. On peut aussi, pour certaines applications, conserver la paroi extérieure du récipient à laquelle on a donné une épaisseur notable. L'expérience montre que le procédé permet de solidariser cette paroi extérieure avec Le métal sous-jacent qui provient du travail à chaud de la poudre métallique, de façon très efficace dans la mesure où ces métaux ou alliages sont compatibles.On peut ainsi réaliser des tubes dont la paroi extérieure en acier est constituée par le métal qui formait le tube extérieur du récipient et dont le reste de la section est constitué par le métal ou alliage densifié résultant du travail à chaud de la poudre métallique.

On élimine dans ce cas, par toute méthode convenable, la couche mince résultant du Laminage du tube intérieur mince du récipient.

Le procédé s'applique aussi, comme indiqué plus haut, à la réalisation de tubes en superalliages tels que les alliages inoxydables ou réfractaires à base de Ni, Co, Cr ou autres, comportant souvent, pour accroftre la résistance au fluage, des additions de W, Mo, Nb, Ta ou autres.

Comme cela a été indiqué plus haut, le procédé convient particulièrement bien à la réalisation de petites séries de tubes dans tout l'intervalle de diamètre compris entre 50 et 500 mm dans des conditions particulièrement économiques.

Les tubes obtenus par le procédé ainsi décrit font également partie de l'invention. L'expérience montre qu'ils présentent un ensemble de caractéristiques physico-chimiques et dimensionnelles d'excellente qualité.

Les exemples et Les figures ci-après décrivent, de façon non limitative, des modes de réalisation du procédé suivant l'invention.

La figure 1 est une vue en demi-coupe d'un récipient utilisé pour le travail de la poudre métallique suivant l'invention.

La figure 2 est une vue du laminage de la poudre métallique, en coupe schématique, par Le procédé suivant l'invention, sur un laminage à pas de pèlerin à chaud.

La figure 3 est une vue d'un tronçon de tube métallique, à deux couches liées métallurgiquement, réalisé par le procédé suivant l'invention.

La figure 4 est une vue en demi-coupe du récipient utilisé pour la réalisation du tube de la figure 3 suivant l'invention.

Exemple 1 : On réalise par le procédé suivant l'invention un tube en acier austénitique 304L (norme AISI). On prépare à partir d'un tel acier un lot de poudre à grains sphériques obtenu par pulvérisation de
L'acier liquide sous courant d'argon. La grosseur de grain de ce lot n'est pas supérieure à 0,6 mm.

On prépare un récipient 1 (voir figure 1) en tôle d'acier doux de 1mm, d'épaisseur constitué par deux tubes 2, 3 de révolution roulés, soudés suivant une génératrice, la soudure étant de préférence arasée et montés coaxialement suivant l'axe X1-X1. Le tube extérieur 2 a un diamètre intérieur de 300 mm et Le tube intérieur 3 un diamètre extérieur de 230 mm. La longueur de ces tubes est de 1600 mm et ils sont obturés à une extrémité par un obturateur plan annulaire 4 de diamètre extérieur 300 mm et de diamètre intérieur 230 mm découpé dans une tôle d'acier doux d'environ 5 mm d'épaisseur soudé de façon étanche aux bords d'extrémité (5,6) des deux tubes.L'espace annulaire 7 entre les deux tubes est rempli de la poudre 8 d'acier 304 L, laquelle est densifiée par vibration jusqu'à une densité apparente d'environ 65 % de
La densité réelle qui est approximativement de 8,02 g/cm3. Ceci correspond à environ 152 Kg/m.

On soude alors à l'autre extrémité du récipient un deuxième obturateur 9 muni d'un tube traversant 10 en acier doux. Après soudage, on relie le tube 10 à un moyen de mise sous vide non représenté au moyen duquel on abaisse la pression absolue à environ 10 2 torr. On effectue alors un sertissage étanche de ce tube 10. Le récipient 1 ainsi rempli est soumis à une compression isostatique à température ambiante dans une chambre d'essai contenant un fluide qui est- porté à une pression d'environ 4500 bars. Au cours de cette opération, le diamètre extérieur moyen du récipient 1 contenant La poudre d'acier 304 L est réduit à environ 292 mm et le diamètre intérieur moyen du passage axial 11 est porté à environ 230 mm la densité apparente de la poudre atteignant alors 80 %.On effectue alors le laminage de L'ébauche 1 ainsi réalisée, toujours revetue de L'enveloppe d'acier doux après L'avoir préchauffée environ à 1200/12500 C. Pour cela (voir figure 2) cette ébauche 1 vue en coupe est montée sur un mandrin 12 cylindrique, de révolution, d'axe X2-X2. Ce mandrin 12 est monté sur un laminoir à pas de pèlerin à chaud 13 qui comporte, de façon connue et non représentée, des moyens permettant de déplacer le mandrin 12 et L'ébauche 1 d'un mouvement alternatif le long de L'axe X2-X2 suivant la flèche double F.

Ces moyens permettent d'avancer, au moins une fois par cycle allerretour du mandrin, l'ébauche de tube 1 et le mandrin 12 d'une Longueur supérieure à la longueur de recul, afin que la paire de cylindres 14 puisse laminer progressivement L'ébauche 1 sur toute sa longueur.

De façon connue, les cylindres 14 dont la rotation continue est synchronisée avec les mouvements de l'ébauche 1 et du mandrin 12, comportent des gorges annulaires 15 vues en coupe suivant un plan vertical contenant L'axe X2-X2 dont le profil est variable sur tout Le pourtour afin de permettre les déplacements relatifs de l'ébauche 1 et du mandrin 12 aussi bien parallèlement à l'axe X2-X2, que autour de cet axe à des instants détermines du cycle de laminage.

Dans le cas du laminage de L'ébauche 1 dont le passage axial a un diamètre d'environ 230 mm, on utilise avantageusement un mandrin de diamètre légèrement plus faible, par exemple 225 mm, pour faciliter la mise en place et on règle L'écartement des cylindres du laminoir de façon à obtenir un diamètre extérieur de 244 mm. On obtient dans ces conditions un taux de réduction de section en une seule chaude qui est d'environ 74 % et correspond donc à un facteur d'allongement du tube obtenu par rapport à ébauche d'environ 3 pour tenir compte de la densité qui passe d'environ 80 % à 100 %.

Dans le cas de la présente ébauche d'environ 1,6 m de long, on obtient donc un tube d'environ 4,8 m. Ce tube présente la densité du métal massif ainsi que les propriétés physico-chimiques d'un tel métal. On constate que L'épaisseur de la couche d'acier doux qui recouvre le tube obtenu, d'environ 0,3 mm, est facilement éliminée par une attaque acide contrôlée qui fait apparattre L'acier inoxydable sous-jacent avec un excellent état de surface. Les examens par ultra-sons montrent
L'absence de fissures et les examens micrographiques font apparattre une structure à grains fins parfaitement homogène et dépourvue de porosités.

Exemple 2
On réalise par Le même procédé suivant l'invention un tube 21 (voir figure 3) comportant deux couches concentriques 22, 23 de compositions différentes liées métallurgiquement l'une à L'autre ; la couche intérieure 22 en acier 304 L est obtenue par travail à chaud de la poudre provenant du lot utilisé dans L'exemple 1 ; la couche extérieure 23 provient d'un tube d'acier non allié 24 de 400 mm de diamètre extérieur et 350 mm de diamètre intérieur, sans soudure, utilisé pour réaliser le récipient 25 (voir figure 4) destiné à Contenir la poudre métallique. Ce récipient 25 comporte un tube intérieur 26 en tôle d'acier doux roulée et soudée dont on a de préférence arasé la soudure de 1 mm d'épaisseur et 230 mm de diamètre extérieur. Les deux tubes 24, 26 de 1,6 m de long sont logés l'un dans l'autre coaxialement. Un premier obturateur 27 annulaire plan de 350 mm de diamètre extérieur et 230 mm de diamètre intérieur, en tôle d'acier doux d'environ 5 mm d'épaisseur est soudé de façon étanche aux deux bords d'extrémité voisins des deux tubes. L'espace annulaire 28 est rempli de la poudre 29 d'acier 304 L densifiée-par vibration jusqu'à une densité apparente d'environ 65 % de La densité réelle soit 285 Kg/m et donc au total 456
Kg pour 1,6 m. On met alors en place à la deuxième extrémité du récipient 25 le deuxième obturateur 30 de même épaisseur que le premier, en acier doux également, et muni d'un tube 31 traversant.

Après soudage étanche de cet obturateur 30 aux bords d'extrémité des tubes 24 et 26 on fait le vide à travers Le tube 31 dans l'espace annuLaire 28 jusqu'à une pression résiduelle de 10-2 2 torr. On ferme alors par sertissage le tube 31. On effectue ensuite, par des moyens connus un compactage isostatique à chaud en logeant le récipient 25 ainsi fermé sous vide dans une enceinte où on le soumet à une pression isostatique d'un gaz de 1500 bars en élevant la température jusqu'à 11000 C. Après refroidissement on constate que le diamètre extérieur moyen du récipient 25 a été ramené de 400 mm à environ 390 mm le diamètre du passage axial 32 de ce même récipient s'étant accru de 228 à environ 257 mm. La densité apparente de La poudre métallique qui a été frittée par cette opération atteint alors sensiblement 93 %.

On lamine alors Le récipient 25, formant ébauche de tube, au moyen du même laminoir à pas de pèlerin à chaud que dans le cas de L'exemple 1 après un préchauffage d'environ 3h à 1100 C.

On utilise un mandrin cylindrique d'environ 250 mm de diamètre et on utilise des cylindres de laminage dont les gorges annulaires permettent d'obtenir en une seule chaude avec un réglage approprié un tube d'environ 288 mm de diamètre extérieur par 250 mm de diamètre intérieur.

Avant utilisation on élimine par les memes moyens que dans le cas de
L'exemple 1 la couche d'acier non allié d'environ 0,2 mm d'épaisseur qui recouvre la couche d'acier inoxydable 22 sur la paroi intérieure du tube 21 (figure 3). Par contre la couche extérieure 23 d'acier non allié a volontairement une forte épaisseur : environ 8,5 mm et, gracie au procédé de colaminage de la couche frittée d'acier inoxydable avec
L'acier non allié, les deux couches sont liées métallurgiquement. Il suffit donc d'effectuer un décapage de la paroi extérieure pour éliminer la couche oxydée et on obtient un tube qui comporte une couche intérieure 22 d'acier inoxydable 304 L d'environ 10 mm d'épaisseur liée àla couche extérieure 23 d'acier non allié. La longuéur de ce tube est d'environ 5,4 m.Comme dans Le cas de L'exemple 1 le tube obtenu est exempt de défauts tels que fissures, porosités et présente une microstructure particulièrement homogène.

Cette structure particulière et cette possibilité d'obtention par ce procédé de tubes comportant deux couches de métaux ou alliages différents est un avantage très important du procédé suivant l'invention et des tubes ainsi obtenus qui font aussi en eux-memes partie intégrante de l'invention.

Une très grande variété de tubes, comme indiqué plus haut, peut être réalisée par ce procédé et en particulier tous les alliages qui sont difficiles à transformer à partir de l'état coulé sous forme de lingots ou de billettes de coulée continue. On voit que le procédé est susceptible d'être adapté à la transformation d'un-très grand nombre de nuances d'acier ou d'autres métaux ou alliages dans des conditions particulièrement économiques et en obtenant des tubes de qualité supérieure. Toutes ces adaptations et tous les tubes ainsi obtenus font partie de L'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1) Procédé de fabrication de tubes de révolution par travail à chaud d'une poudre métallique de température de fusion supérieure à 9000C suivant lequel on loge cette poudre métallique (8, 29) dans l'espace annulaire (7, 28) d'un récipient (1, 25) constitué par deux tubes métalliques de révolution (2, 3, 24, 26) disposés coaxialement puis suivant lequel après obturation de ce récipient à ses deux extrémités (4, 9, 27, 30) on soumet ledit récipient à une compression isostatique d'au moins 1000 bars afin d'obtenir une ébauche tubulaire dont La densité apparente atteint au moins 80 % de la densité réelle caractérisé en ce qu'on préchauffe à une température d'au moins 8000 C l'ébauche tubulaire (1,

25) ainsi réalisée puis en ce qu'on la lamine sur mandrin (12) au moyen d'un laminoir à pas de pèlerin à chaud (13) avec un taux de réduction de section d'au moins 50 % en une seule chaude.

2) Procédé suivant revendication 1 caractérisé en ce que les tubes métalliques qui constituent le récipient (2, 3) sont en acier doux.

3) Procédé suivant revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les tubes métalliques qui constituent le récipient ont chacun une épaisseur pas supérieure à environ 2 % de son diamètre, épaisseur qui est comprise entre environ 0,1 et 5 mm.

4) Procédé suivant revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que

L'épaisseur du tube (24) qui forme la paroi extérieure du récipient est comprise entre 10 et 60 % de la largeur radiale de L'espace annulaire (28)'qui contient la poudre métallique (29).

5) Procédé suivant L'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que

La poudre métallique contient au moins 50 % en masse au total d'un ou plusieurs métaux du groupe comprenant Fe, Cr, Ni, Co, Mo, W, Nb, Ta.

6) Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que

La poudre métallique est réalisée par pulvérisation à L'état liquide au moyen d'un gaz sous forme de grains approximativement sphériques.

7) Procédé suivant revendication 6 caractérisé en ce que La grosseur des grains est inférieure à 1 mm.

8) Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'on tasse la poudre métallique dans l'espace annulaire du récipient par un moyen vibratoire afin d'atteindre une densité apparente d'au moins 60 %.

9) Procédé suivant L'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'après mise en place de la poudre métallique dans L'espace annulaire du récipient et obturation de celui-ci par des obturateurs métalliques étanches (4, 9, 27, 30) on extrait au moins une partie des gaz contenus au moyen d'au moins un tube (10, 31) traversant l'un (9, 30) des deux obturateurs puis en ce qu'on ferme ce tube de façon étanche après extraction.

10) Procédé suivant L'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on soumet le récipient après obturation à ses deux extrémités à une pression isostatique à la température ambiante ou voisine de L'ambiante d'au moins 4000 bars.

11) Procédé suivant L'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'on soumet le récipient après obturation à ses deux extrémités à une compression isostatique à au moins 8000 C sous une pression d'au moins 1000 bars afin d'atteindre une densité apparente d'au moins 80 %.

12) Tubes de révolution obtenus par travail à chaud d'une poudre métallique par le procédé suivant L'une des revendications 1 à 11.

13) Tubes de révolution suivant revendication 12 caractérisés en ce que leur diamètre extérieur est compris entre 200 et 500 mm.

14) Tubes de révolution suivant la revendication 12 ou 13 caractérisés en ce que L'épaisseur est comprise entre 5 et 30 mm.

15) Tube de révolution (21) suivant revendication 13 ou 14 caractérisé en ce qu'il comporte deux couches (22, 23) de métaux différents Liées métallurgiquement.