Brevet FR2003884A1 — publié le 19691114

L'invention se rapporte à un matériau composite résistant à la corrosion, à substrat en alliages à base de vanadium pour éléments et gaines de combustible de réacteurs nucléaires. L'invention concerne plus particulièrement un matériau composite à substrat en alliage à base de vanadium et à 5 revêtement sélectionné en fonction du réfrigérant utilisé dans le réacteur. On connaît un mode de réalisation de tubes à parois doubles pour former des gaines de combustible, consistant à fretter un tube d'acier très mince sur un substrat tubulaire par exemple en alliage de zirconium (brevet allemand n° 1.146.832). On a également tenté de réaliser des gaines à paroi 10 double, comprenant une enveloppe d'acier allié et un tube interne de vanadium. La liaison obtenue dans ce cas est cependant insuffisante. On connaît par ailleurs des utilisations d'alliages de vanadium pour réaliser des gaines de combustible et d'éléments de réacteurs nucléaires (brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 2.863.818 et n° 2.886.431). 15 Ces alliages comprenant par exemple 2,5 à 15 °L de titane, 0,5 à 10 % de nibbium, le reste étant 4r.yanadium, ont de nombreuses propriétés qui les rendent aptes à être utilisés dans les réacteurs régénérateurs à neutrons rapides. Parmi ces propriétés précieuses, les plus importantes sont les suivantes : 20 1. Le vanadium a une faible section efficace de capture des neutrons rapides. 2. La radiation neutronique accroît faiblement la fragilité à température élevée. 3. Leur résistance au fluage est élevée à des températures de 500 à 25 900°C. 4. Ils ont une bonne compatibilité avec les combustibles formés d'oxydes. Ces propriétés avantageuses mises à part, la résistance à la corrosion de ces alliages à base de vanadium ne convient cependant pas dans tous les cas pour leur permettre d'être utilisés comme matériau pour réaliser des 30 gaines. En particulier, leur résistance à la corrosion vis-à-vis des réfrigérants classiques utilisés en technique nucléaire, par exemple de la vapeur d'eau, du gaz carbonique et du sodium liquide, est insuffisante aux températures de service de 600 à 800°C. L'invention concerne donc des matériaux composites à base d'alliages 35 de vanadium, destinés à la réalisation d'éléments et de gaines de combustible nucléaire, ayant une résistance améliorée à la corrosion et munis d'une protection optimale contre la corrosion provoquée par chacun des réfrigérants consistant en vapeur d'eau, gaz carbonique ou sodium. b9 07102 2 2003884 L'invention a plu*particulièrement pour objet un matériau composite pour éléments et gaines de combustible nucléaire, comprenant un substrat ayant une bonne résistance mécanique et un revêtement' résistant à la corrosion produite par les réfrigérants utilisés dans les réacteurs 5 nucléaires. Selon une particularité essentielle de l'invention, le substrat est en alliage à base de vanadium. Les alliages à base de vanadium qui conviennent pour réaliser le matériau composite de l'invention sont ceux qui comprennent au moins l'un des éléments suivants : titane, niobium, zirconium, chrome, molybdène, tantale, 10 tungstène, aluminium, cobalt, nickel, béryllium, silicium, fer, yttrium et les métaux des terres rares. Ces éléments peuvent être alliés dans les proportions suivantes avec le vanadium : 0,1 à 50 % de titane, 0 à 40 % de niobium, 0,5 à 10 % de zirconium, O.à 20 % de chrome, 0 à 25 % de molybdène, 0,à 20 % de tantale, 15 0 à 20 % de tungstène, 0 à 15 % d'aluminium, 0 à 10 % de nickel, 0 à 1 % de béryllium, 0 à 3 % de silicium, 0 à 10 % de fer, 0 à 1 % d'yttrium ou des métaux des terres rares, le reste étant du vanadium avec les impuretés dues à l'élaboration et comprenant au maximum 0,2 % d'oxygène, au maximum 0,1 °L de carbone et au maximum 0,1 °L d'azote, 20 cependant la somme de ces trois éléments ne devant pas dépasser 0,3 %. Des alliages convenables à base de vanadium sont donc par exemple des alliages de vanadium comprenant jusqu'à 25 % de titane et jusqu'à 5 % de niobium ou jusqu'à 20 % de chrome ou de molybdène ou jusqu'à 25 % de titane et jusqu'à 5 % de niobium ou des alliages à teneurs élevées en niobium 25 et comprenant par exemple 25 à 40 % de niobium, 3 à 15 % de titane, 15 à 25 % de molybdène, jusqu'à 5 % de chrome, jusqu'à 3 % de silicium, le reste étant du vanadium, avec les impuretés usuelles dues à l'élaboration et comprenant en particulier au maximum 0,2 °L d'oxygène, au maximum 0,1 7„ de carbone et au maximum 0,1 % d'azote. 30 Des alliages convenant particulièrement bien contiennent 1 à 20 7« de titane, 0 à 20 % de niobium, le reste étant du vanadium, par exemple 3 % de titane, 15 % de niobium, le reste étant du vanadium avec 0,05 à 0,1 % d'oxygène, au maximum 0,05 % de carbone et au maximum 0,5 7o d'azote. Ces alliages ont une excellente résistance au fluage. 35 L'utilisation considérée du matériau composite est déterminante pour le chdx du composant extérieur, c'est-à-dire que la sélection de ce matériau est fonction du réfrigérant utilisé dans le réacteur. Dans tous les cas, les teneurs en carbone, azote et oxygène sont spécifiquement déterminées 69 07102 3 2003884 et ne doivent pas dépasser 0,01 %. Si chacun de ces éléments est présent à plus de 0,01 % dans le métal de revêtement, il faut les convertir en une forme quii ne soit pas préjudiciable. La forme non préjudiciable du carbone, de l'azote et de l'oxygène dans le cadre de 1invent ion consiste en leur 5 présence dans des composés qui sont stables vis-à-vis de l'alliage de vanadium aux températures élevées (températures d'usinage). Par exemple, le carbope présent à raison de plus de 0,01 % dans le matériau de revêtement est converti en carbure inactif par addition d'une quantité dix fois supérieure de niobium ou d'une quantité cinq fois supérieure de titane. L'azote en teneur supérieure 10 à 0,01 % est converti en nitrure inactif par addition d'une quantité dix fois supérieure de niobium ou d'une quantité cinq fois supérieure de titane, tandis que l'oxygène présent en teneur supérieure à 0,01 % est converti en une forme neutre par addition d'une quantité sensiblement égale d'aluminium. De plus, des dispersions finement réparties qui ne se dissolvent pas dans la matrice 15 aux températures d'usinage empêchent le grossissement néfaste des grains dans la couche de revêtement. Par exemple, la formation et l'introduction de carbure de niobium ou d'oxyde d'aluminium dans les alliages de nickel empêchent cette croissance et lient également le carbone et l'oxygène présents en quantités nuisibles. En conséquence, le matériau composite selon l'invention 20 consiste en un substrat formé d'un alliage à base de vanadium et en un revêtement résistant à la corrosion et consistant, selon le réfrigérant utilisé, en fer pur, en alliages de fer et en aciers alliés dont le réseau cristallin est formé de préférence de cubes centrés à la température de service, en nickel et alliages de nickel et de chrome, de molybdène, d'aluminium, de titane, de 25 cobalt,de fer, de niobium et/ou de tantale, ou en alliages de zirconium et d'au moins l'un des éléments suivants : cuivre, chrome, vanadium, molybdène. Aucune des teneurs en carbone, azote et oxygène ne doit dépasser 0,01 dans le métal de revêtement selon l'invention ou si la teneur de l'un ou l'autre de ces éléments dépasse 0,01 %, il doit être présent sous une forme 30 non préjudiciable. Les matériaux de revêtement utilisés dans le cadre de l'invention n'ont, en général, qu'une ou quelques-unes des propriétés mentionnées qui sont recherchées et nécessaires dans un réacteur nucléaire, mais par contre, ils ont une excellente résistance à la corrosion dans au moins l'un des réfrigérants 35 tels que la vapeur d'eau, le gaz carbonique ou le sodium. Le réfrigérant utilisé dans les réacteurs régénérateurs à neutrons rapides est le sodium liquide? Ces'bains de sodium contiennent de l'oxygène en faibles quantités techniquement inévitables, en général plus de 0,001 % de Na^O. 69 07102 4 2003884 Les matériaux composites selon l'invention, en particulier les éléments et gaines en alliage à base de vanadium utilisés dans les réacteurs régénérateurs à neutrons rapides et à refroidissement par le sodium, comportent des revêtements de fer pur. Le revêtement extérieur peut, cependant être également en 5 alliages de fer. Les alliages de fer utilisables sant en particulier ceux, dont le réseau cristallin est à cubes centrés aux températures de service du réacteur. Ces alliages de fer se composent par exemple de 12 à 25 % de chrome, d'environ 0,1 % de carbone et d'environ 0,5 % de titane ou d'environ 1 % de niobium, le reste étant du fer. Finalement, certains revêtements métalliques extérieurs 10 convenant bien pour le matériau composite selon l'invention, en particulier pour les éléments et gaines en alliage à base de vanadium, sont en nickel ou en alliages de nickel contenant au maximum 30 % d'au moins l'un des éléments suivants : chrome, fer, molybdène, cobalt et au maximum 10 % de l'un, du "de plusieurs des éléments suivants : titane, aluminium, niobium, tantale, la 15 teneur totale des éléments d'alliage ne devant cependant pas dépasser 50 7<>. . Des alliages de fer convenant bien consistent par exemple en 14 à 16 % de chrome, 14 à 16 °A de nickel, 0,4 70 de titane, ^0,1 % de carbone, le reste étant du fer ou en 12 à 25 % de chrome, atpmaximum 0,1 % de carbone, 0,4 % de titane, le reste étant du fer. Le molybdène et les alliages de molybdène conviennent 20 également bien pour constituer les revêtements de protection contre la corrosion du matériau composite de l'invention. Ces revêtements peuvent contenir les additifs classiques d'affinement du grain tels que les carbures de titane ou de zirconium. Les matériaux composites selon l'invention, destinés par exemple à 25 la réalisation de gaines et pouvant être utilisés dans les réacteurs refroidis à la vapeur d'eau, consistent par exemple Ten' un substrat en alliage de vanadium et en un revêtement en alliage de nickel comprenant par exemple 21 à 23 % de chrome, 8 à 10 7. de molybdène, 0,4 % de titane, 0,4 \ d'aluminium, 3 à 4 % de niobium, 0,1 % de carbone, le reste étant du nickel, le revêtement pouvant 30 être également en acier allié. Les aciers alliés convenant bien, notamment ceux dont le réseau cristallin est formé de cubes centrés aux températures de service, ont par exemple la composition suivante : 12 à 25 % de chrome, au maximum 0,1 % de carbone, le reste étant du fer. Les matériaux composites selon l'invention, convenant aux réacteurs 35 nucléaires refroidis au gaz et dont le réfrigérant est du gaz carbonique, comprennent un substrat en alliage à base de vanadium et un revêtement en acier allié. Les aciers alliés préférés ont un réseau cristallin formé de cubes centrés à la température de service et se composent par exemple de 12 à 25 % de chrome, 69 07102 5 2003884 au maximum 0,1 % de carbone et environ 0,5 7, de titane ou environ 1 % de niobium, le reste étant du fer. Finalement, un matériau composite selon l'invention, destiné à la même application peut comprendre un substrat en alliage à base de vanadium et un revêtement en alliage de zirconium. Les 5 alliages de zirconium qui conviennent comprennent 0 à 4 % d'au moins l'un des éléments suivants : cuivre, vanadium, molybdène, tungstène, chrome, fer. Il n'est pas indispensable dans tous les cas de convertir sous forme non préjudiciable les teneurs supérieures à 0,01 % en carbone, azote ou oxygène des alliages de zirconium utilisés dans ce but. 10 Les alliages techniques de zirconium ayant des teneurs de 0,1 % en oxygène et 0,05 % en carbone peuvent être utilisés directement dans ces cas. Les procédés classiques et connus, par exemple If filage simultané ou le frettage de deux tubes séparés, placés l'un sur l'autre, peuvent permettre de réaliser le matériau composite selon l'invrtition formé à partir d'alliage 15 à base de vanadium. On peut également utiliser des procédés connus pour réaliser d'autres éléments selon l'invention, formés à partir d'alliages à base de vanadium et protégés contre la corrosion ; on peut mettre en oeuvre le filage simultané ou le frettage par exemple pour des tiges et d'autres profilés ainsi que le placages par laminage ou par explosion pour des tôles, 20 feuillards et flans. Il faut cependant tenir compte de certaines propriétés connues des alliages de vanadium dans l'application du revêtement métallique. Ainsi, les alliages utilisés selon l'invention comme couche de corrosion doivent contenir au maximum 0,01 % de chacun des éléments suivants : oxygène, carbone et azote, 25 car ces éléments forment avec l'alliage de vanadium, en particulier dans les conditions utilisées pour le filage commun, des couches intermédiaires fragiles qui sont parfois régulièrement la cause de formation de criques lors du façonnage ultérieur à froid du matériau composite. Si ces impuretés sont 30 inévitables dans le matériau initial, il faut les convertir par addition d'éléments convenables en composés qui ne peuvent pas réagir avec le vanadium dans les conditions données. Par exemple, la teneur en carbone des alliages techniques de fer ou de nickel peut être convertie en la forme non préjudiciable de carbure de niobium ou de titane par addition stoechiomêtrique de ces éléments. 35 II faut tenir compte par ailleurs du fait que les températures utilisées dans le traitement des alliages de vanadium destinés à la réalisation du matériau composite de l'invention sont relativement élevées, par exemple supérieures à 1100°C dans le filage et à 1000°G dans les recuits de recristallisation. Le grain des couches de corrosion utilisées dans le cadre de l'inven- 07102 6 2003884 tion tend à grossir dans ces conditions. Le formage de matériaux à grain grossier est cependant difficile ou même impossible. Des dispersions stables finement réparties et ne se dissolvant pas dans la matrice aux tém{>ératures utilisées peuvent empêcher le grossissement gênant du grain. Par exemple, le 5 carbure de niobium ou l'oxyde d'aluminium permettent d'atteindre ce résultat dans les alliages de nickel, les teneurs gênantes en carbone et oxygène étant converties en ces composés qui sont alors sous une forme qui n'est pas préjudiciable. L'exemple suivant fera bien comprendre l'invention sans toutefois 10 la limiter. Exemple 1 Une gaine de combustible nucléaire est réalisée de la manière suivante en matériau composite selon l'invention : une tige de section circulaire comportant un alésage axial convenable et réalisée en alliage de vanadium 15 contenant 3 % de titane, 15 % de niobium, 0,05 % à 1 % d'oxygène, au maximum 0,05 7o de chacun des éléments carbone et azote, le reste étant du vanadium, . est enveloppée dans du fer doux. L'épaisseur de la couche de fer doux est calculée de manière que la corrosion ne l'enlève pas complètement pendant la période prévue de service 20 de l'élément achevé. L'enveloppe est du fer Armco contenant 0,1 % d'aluminium et 0,5 % de manganèse. Ce matériau ne contient que de faibles quantités, qui ne sont pas préjudiciables, de carbone (0,001 % après refonte sous vide poussé) et d'azote ( 35 Le tube duplex ainsi obtenu est décalaminé puis soumis à un recuit d'adoucissement sous vide et ensuite usiné par un procédé connu, par exemple au laminoir 'à pas de pèlerin ou au banc à étirer. Des recuits sous vide à des températures supérieures à 1000°C éliminent le durcissement produit par le 69 07102 7 2003884 façonnage à froid. La présence de l'oxyde d'aluminium finement réparti dans le fer doux empêche le grossissement du grain aussi bien pendant les recuits que pendant le filage. Le matériau composite de l'invention permet donc de réaliser une gaine 5 ayant les propriétés avantageuses de l'alliage de vanadium, à savoir une résistance élevée au fluage pour une durée finie, une faible absorption neutronique, aucune fragilisation par irradiation neutronique à température élevée, une bonne compatibilité avec les combustibles formés d'oxydes, de carbures et de nitrures, ces propriétés étant combinées avec la tenue avantageuse du fer pur 10 dans le sodium liquide ; cette gaine de combustible nucléaire est donc utilisable très avantageusement dans les réacteurs régénérateurs à neutrons rapides et à refroidissement au sodium. Le molybdène peut également remplacer le fer pur. Les propriétés mécaniques du molybdène étant moins différentes de celles de l'alliage de vanadium que de celles du fer pur, la réalisation en quelques étapes 15 de tubes en alliages de vanadium comportant un placage de molybdène offre moins de difficulté et, en particulier le centrage et la rondeur des deux couches sont plus simples à obtenir. De plus, la résistance à la corrosion du molybdène dans le sodium est légèrement meilleure que celle du fer aux basses températures. Les matériaux extérieurs ou de placage peuvent également être des 20 aciers inoxydables classiques dont les teneurs en carbone et en azote sont neutralisées par addition de titane ou de niobium et de tantale. Leurs propriétés mécaniques réduisent également les difficultés de fabrication. De plus, ils ne rouillent pas à l'air, contrairement au fer pur. Les indices suivants illustrent l'amélioration de la résistance à 25 la corrosion par rapport à un tube non plaqué en alliage de vanadium : Matériau Perte par corrosion dans le sodium en circulation à 60Q°C (teneur en oxygène 5 àlOppm) VTi3Nbl5 120.10~5 mg/cm2.h -5 2 fer pur 3.10 mg/cm .h 30 molybdène avec 1 carbures de titane et de zirconium 15.10" mg/cm .h aciers inoxydables au chrome et aciers sensiblement égale à celle du fer pur au chrome-nickel Exemple 2 On procède sensiblement comme dans l'exemple 1 pour réaliser des gaines 35 en matériau composite selon l'invention destinées à être utilisées dans des réacteurs régénérateurs refroidis à la vapeur d'eau. On utilise cependant un alliage de vanadium comprenant 3 % de titane, 1 % de silicium, 0,05 à 1 % d'oxygène et au maximum 0,05 % de chacun des éléments carbone et azote, le reste étant du vanadium. Le fer Armco est remplacé avantageusement par un acier comprenant 14 à 16 % de kO chrome, 14 à 16 % de nickel, 0,08 à 0,10 % de carbone, au maximum 0,03 % d'azote, 0^4 à 0,6 % de titane, 0,006 7o de bore, le reste étant du fer. 07102 8 2003884 Le revêtement résistant à la corrosion peut également être avantageusement un alliage de nickel dp composition suivante : 21 à 23 % de chrome, 8 à 10 % de molybdène,'0,4 °L de titane, 0,4 % d'aluminium, 3 à 4 % de niobium et de tantale, au maximum 0,1 % de carbone, le reste étant du nickel. 5 Si les alliages contiennent plus d'environ 25 % de nickel, la température d'usinage est cependant limitée au maximum à 1200°C, car au-delà de cette température le nickel et le vanadium entrent en phases liquides. Le tableau suivant illustre la supériorité de la résistance à la corrosion de l'alliage composite de l'invention par rapport â celle des alliages de vanadium : 10 Enlèvement de matière (en p.) en 3 ans Matériau Température de la vapeur (8C) 565 620 705 9 % de molybdène, 22 % de chrome, 0,4 % d'aluminium, 0,4 % de titane, au maximum 0,1 % de carbone, 3 % de niobium, le reste étant du nickel 2,5 2,5 23 Aciers inexygables au chrome-nickel 2,5 25 Alliages de vanadium se décomposent en quelques heures dans ces conditions. Exemple 3 Les matériaux composites selon l'invention sont également utilisables avec d'excellents résultats dans les réaotfeots nucléaires refroidis au gaz 25 carbonique. On réalise des éléments en plaçant une tôle en alliage de vanadium, comprenant 3 % de titane, 1 % de silicium, 0,08 % d'oxygène et au maximum 0,05 % de chacun des éléments azote et carbone, le reste étant du vanadium, entre deux feuilles en alliage de nickel comprenant 21 % de chrome, 9 % de molybdène, 30 18 % de fer, 0,5 % de tungstène, le reste étant du nickel. Ce stratifié est placé dans une enveloppe de protection contre l'oxydation, en acier inxodydable au chrome-nickel et de l'oxyde de béryllium est de préférence répandu entre l'envéloppe de protection et la t31e en alliage de nickel afin de faciliter l'enlèvement ultérieur de l'enveloppe. L'enveloppe de protection est soudée 35 hermétiquement et l'ensemble est laminé en une passe à 1100°C avec réduction d'au moins 50 % de l'épaisseur. L'alliage de nickel se soude alors à l'alliage de vanadium, la liaison métallique obtenue étant excellente et l'enveloppe de protection pouvant être facilement retirée. 69 07102 9 2003884 Le matériau composite peut être facilement façonné à froid avec des recuits intermédiaires correspondants, par exemple en entretoises pour les barreaux de combustible de réacteurs refroidis au gaz carbonique. Le tableau suivant illustre l'amélioration que chacun des plaçages apporte à la résistance à la corrosion du matériau composite de l'invention à base d'alliage de vanadium. 2 Augmentation de poids en mg/cm .h 700°C 900°C 1000°C Matériau 10 aciers inoxydables austénitiques au chrome-nickel 2 x 10" 15 22 7, de chrome 9 % de molybdène 18 7. de fer 0,5 7. de tungstène le reste étant du nickel 0,4 x 10 -3 1 x 10 -3 20 7> de chrome 0,4 7. de titane 20 le reste étant du nickel 1 x 10 25 35 3 7, de titane 15 7, de riobium îe reste étant du vanadium 3,5.10"3 après 2000h, ensuite la couche d'oxyde s'écaille. Les matériaux composites de l'invention permettent de combiner les excellentes résistances au fluage et à l'irradiation des alliages de vanadium avec la bonne résistance à la corrosion d'autres matériaux. Le tableau suivant illustre la résistance au fluage pour une durée finie. cr* B/10000 h 30 Matériau 16,5 7o de chrome, 13,5 7, de nickel, 1,3 % de molybdène, au maximum 0,1 % de carbone, au maximum 1 % de niobium, 0,7 % de vanadium, le reste étant du fer 17 7, de chrome, 12 7» de nickel, 2,5 7, de molybdène, au maximum 0,08 % de carbone, le reste étant du fer 12 % de chrome, au maximum 0,1 % de carbone, le reste étant du fer 650°C 14,5 12,5 (kp/nm2 ) 850°C 4* 69 07102 10 2003884 Matériau B/10000 h 650°C (kp/mm2) 850°C 22 % de chrome, 9 % de molybdène, 0,4 % de titane et d'aluminium," 3 % de niobium, au maximum 0,ï % de carbone, au maximum 5 % de fer, le reste étant du nickel 30 - 3 % de titane, 1 % de silicium, le reste étant du vanadium 35 4-5 3 % de titane, 15 % de niobium, le reste étant du vanadium 30 2-3 3 % de titane, 15 % de chrome, le reste étant du vanadium 42 - La résistance à l'irradiation de divers matériaux peut être spéci fiée de la manière suivante : Groupe de matériaux Perte de ductilité à 600-750°C sous irradiationneutronique aciers austénitiques et alliages à base de nickel 50 - 95 7. aciers ferritiques au chrome fragilisation plus faible que les aciers austénitiques, toutefois importante. Alliages de vanadium pas de perte ductilité sensible de 07102 ii 2003884 REVENDICATIONS 1. Matériau composite résistant à la cqrrosion, destiné en particulier aux éléments et gaines de combustible de réacteurs nucléaires et formé d'un substrat ayant une bonne résistance mécanique, et d'un revêtement métallique 5 extérieur résistant à la corrosion due au réfrigérant du réacteur, ledit matériau composite étant caractérisé en ce que le substrat est en alliage à base de vanadium. 2. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est en alliage de vanadium contenant 0,1 à 50 % de titane, 0 à 10 40 % de niobium, 0,5 à 10 % de zirconium, 0 à 20 % de chrome, 0 à 25 % de molybdène, 0 à 20 % de tantale, 0 à 20 % de tungstène, 0 à 15 % d'aluminium, 0 à 10- % de nickel, 0 à 1 % de béryllium, 0 à 3 % de silicium, 0 à 10 % de fer, 0 à 1 7. d'yttrium et/ou de métaux des terres rares, le reste étant du vanadium, avec les.impureté» dues à l'élaboration, en particulier au maximum 15 0,2 % d'oxygène, au maximum 0,1 % de carbone et au maximum 0,1 % d'azote, la teneur de ces trois éléments ne devant cependant pas excéder 0,3 %. 3. Matériau composite selon l'une ôh les deux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le substrat a la composition suivante : 1 à 20 % de titane, 0 à 20 % de niobium, le reste étant du vanadium, avec les impuretés 20 dues à l'élaboration, en particulier au maximum 0,2 % d'oxygène, au maximum 0,1 % de carbone et au maximum 0,1 % d'azote, la teneur de ces trois éléments ne devant cependant pas excéder 0,3 7°. 4. Matériau composite selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur du revêtement métallique de chacun des 25 éléments suivants : carbone, azote et oxygène, est inférieure à 0,01 % ou, si cette teneur est supérieure à 0,01 %, chacun de ces éléments est converti en une forme non préjudiciable. 5. Matériau composite selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le substrat est en alliage à base de vanadium et, se-30 Ion le réfrigérant du réacteur, le revêtement résistant à la corrosion est en fer pur, en alliages de fer et en aciers alliés ayant de préférence une structure cristalline à cubes centrés à la température de service, en nickel et alliages de nickel avec au maximum 30 % de l'un des éléments suivants : chrome, fer, molybdène, cobalt et au maximum 10 % de l'un ou plusieurs des 35 éléments suivants : titane, aluminium, niobium, tantale, la teneur totale des éléments d'alliage ne dépaé^ant cependant pas 50 %, ou en alliages de zirconium contenant au moins l'un des éléments suivants : cuivre, vanadium, molybdène, Ehrome, fer, tungstène. 69 07102 12 2003884 6. Matériau composite selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, destiné à être utilisé dans un réacteur refroidi au sodium liquide, caractérisé en ce que le revêtement est en fer pur ou> en alliages de fer ayant de préférence une structure cristalline à cubes centrés aux températures 5 de fonctionnement, en nickel ou en alliages de nickel contenant au maximum 30 % d'au moins l'un des éléments suivants : chrome, fer, molybdène, cobalt et au maximum 10 "L de l'un ou de plusieurs des éléments suivants: titane, aluminium, niobium, tantale, la teneur totale des éléments d'alliage ne dépassant cependant pas 50 10 7. Matériau composite selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5 et destiné à être utilisé dans un réacteur dont le réfrigérant est de la vapeur d'eau, caractérisé en ce que le revêtement est en acier allié ayant de préférence une structure cristalline à cubes centrés à la température de service, en nickel ou en alliages de nickel contenant au maximum 30 °L d'au 15 moins l'un des éléments suivants : chrome, fer, molybdène, cobalt et au maximum 10 % de l'un ou de plusieurs des éléments suivants : titane, aluminium, niobium, tantale, la teneur totale en éléments d'alliages ne dépassant cependant pas 50 %. 8. Matériau composite selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 20 5 et destiné à être utilisé dans un réacteur dont le réfrigérant est du gaz carbonique, caractérisé en ce que le revêtement est en acier allié ayant de préférence une structure cristalline à cubes centrés à la température de fonctionnement, ou en alliages de zirconium contenant 0 à 4 7= d'au moins l'un des éléments suivants : cuivre, vanadium, molybdène, chrome, fer, tungstène.