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(11) | EP 0 084 171 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Procédé de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral comprimé et gaine en titane |
(57) Procédé de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral comprimé, avec une
gaine et au moins un conducteur interne en titane, par préparation d'une préforme
de diamètre très supérieur à celui du câble, puis allongement de la préforme par passes
successives séparées par des recuits. On part d'une qualité de titane contenant au
plus 0,03% d'azote, 0,25% d'oxygène, 0,015% d'hydrogène, 0,10% de carbone et 0,30%
de fer, d'une résistance à la traction au plus égale à 540 N//mm2 et d'un allongement à la rupture au moins égal à 22%, en ce que l'on effectue les
opérations d'allongement sauf éventuellement la première, par martelage et/ou laminage,
et les opérations de recuit sous atmosphère de gaz rare à une température comprise
entre 600° et 640°C.
[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral comprimé, avec une gaine et au moins un conducteur interne en titane, par préparation d'une préforme de diamètre très supérieur à celui du câble, puis allongement de la préforme par opérations successives de martelage et/ou laminage, séparées par des recuits.
[0002] On a déjà proposé dans la demande de brevet FR-A-2 503 442 du 7 avril 1981 de la Demanderesse de fabriquer un câble électrique à isolant minéral comprimé et gaine et conducteur interne métallique, par des opérations successives de laminage d'une préforme entre des cylindres munis de gorges de largeur et de profondeur de plus en plus faibles, séparées par des recuits. La Demanderesse a vérifié que l'application de ce procédé sans précautions particulières à des câbles électriques à gaine et conducteur interne en titane de qualité courante ne donne pas des câbles de qualité acceptable, la gaine présentant notamment des fissurations.
[0003] La présente invention a pour but de surmonter cette difficulté, et de procurer un câble électrique à isolant minéral comprimé et gaine et conducteur interne (ou conducteurs internes) en titane, de très bonnes qualités mécaniques et d'un état et d'un aspect de surface satisfaisants.
[0004] Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on part d'une qualité de titane contenant au plus 0,03% d'azote, 0,25% d'oxygène, 0,015% d'hydrogène, 0,10% de carbone et 0,30% de fer, d'une résistance à la traction au plus égale à 5,40 N/mm2 et d'un allongement à la rupture au moins égal à 22%, et en ce que l'on effectue les opérations de recuit sous atmosphère de gaz rare à une température comprise entre 600° et 640°C.
[0005] Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes :
- On effectue chaque recuit pendant au moins 15 minutes, et le fait suivre d'un refroidissement lent à la température ambiante en au moins 15 minutes.
- On effectue les allongements par martelage, et l'on soumet la préforme à des allongements entre recuits d'environ 35%.
- On part d'un qualité de titane contenant au plus 0,03% d'azote, 0,18% d'oxygène 0,015% d'hydrogène, 0,10% de carbone et 0,20% de fer, de résistance à la traction au plus égale à 410N/mm2 et d'allongement à la rupture au moins égal à 30%.
- On effectue une opération initiale d'allongement par étirage.
[0006] La qualité de titane à employer par la préforme est disponible dans le commerce sous la désignation "Grade 2". Une qualité encore meilleure, répondant à la spécification plus sévère indiquée ci-dessus, est connue sous la désignation "Grade 1", mais encore difficile à obtenir en quantités industrielles.
[0007] Il est décrit ci-après à titre d'exemple un procédé de fabrication d'un câble à isolant minéral comprimé en magnésie et gaine et conducteur interne en titane de la qualité "Grade 2", selon l'invention.
[0008] On part d'une préforme de diamètre 13,75mm et conducteur interne en titane de la qualité "Grade 2", répondant aux conditions minimales de teneurs en impuretés et propriétés mécaniques énoncées ci-dessus. On la soumet à une 'opération d'allongement initiale par étirage jusqu'à un diamètre de 12,52mm (allongement de 20%). On soumet la préforme étirée à un recuit de 15 minutes à 620°C sous argon, suivi d'un refroidissement jusqu'à la température ambiante en 15 minutes.
[0009] On soummet la préforme recuite à une passe d'allongement par martelage qui ramène son diamètre à 10,8mm (allongement d'environ 35%), que l'on fait suivre du même recuit de 15 minutes à 620°C et d'un refroidissement en 15 minutes à l'ambiante.
[0010] Puis on effectue des opérations successives d'allongement jusqu'à des diamètres de 9,3mm, 8mm, 6,90mm, 5,95mm, 5,15mm, 4,40mm, 3,80mm et 3,20mm, séparées par les mêmes recuits. On obtient un câble dont la gaine présente un excellent état de surface, exempt de fissures.
[0011] Si l'on dispose de la qualité de titane répondant à la spécification la plus sévère "Grade 1", on peut augmenter un peu les allon- gesents par opération, et donc réduire le nombre de celles-ci.
[0012] On peut également effectuer sur la même préforme les opérations d'allongement par laminage. Celles-ci permettent d'atteindre des allongements unitaires plus importants, et l'on peut donc obtenir le câble final en un nombre moindre d'opérations, mais il faut disposer de cylindres à gorges spécialement adaptées pour les câbles à gaine et conducteur en titane.
[0014] L'invention s'applique notamment à la fabrication de câbles pour la mesure de flux neutroniques sous rayonnement , le titane irradié se décontaminant deux fois plus rapidement que les métaux utilisés antérieurement, l'acier inoxydable à 200 parties par million de carbone, 18% de chrome et 10% de nickel, connu sous les désignations 22CN 18-10 ou AISI 304 L, et l'alliage nickel-chrome-fer à 70% de nickel connu sous la désignation "Inconel 600".
1/ Procédé de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral comprimé, avec une
gaine et au moins un conducteur interne en titane, par préparation d'une préforme
de diamètre très supérieur à celui du câble, puis allongement de la préforme par opérations
successives de martelage et/ou laminage, séparées par des recuits, caractérisé en
ce que l'on part d'une qualité de titane contenant au plus 0,03% d'azote, 0,25% d'oxygène,
0,015% d'hydrogène, 0,10% de carbone et 0,30% de fer, d'une résistance à la traction
au plus égale à 540 N/mm2 et d'un allongement à la rupture au moins égal à 22%, et en ce que l'on effectue
les opérations de recuit sous atmosphère de gaz rare à une température comprise entre
600° et 640°C.
2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue chaque recuit
pendant au moins 15 minutes, et le fait suivre d'un refroidissement lent à la température
ambiante en au moins 15 minutes.
3/ Procédé selon les revendications 1 ou 2, dans lequel on effectue les allongements
par martelage, caractérisé en ce que l'on soumet la préforme à des allongements entre
recuits d'environ 35%.
4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on part d'une
qualité de titane contenant au plus 0,03% d'azote, 0,18% d'oxygène, 0,015% d'hydrogène,
0,10% de carbone et 0,20% de fer, de résistance à la traction au plus égale à 410N/mm2 et d'allongement à la rupture au moins égal à 30%.
5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on effectue
une opération initiale d'allongement par étirage.