Brevet FR2017195A1 — publié le 19700522

L'invention est relative à un procédé pour la fabrication de tuyaux métalliques coulés par centrifugation, à parois épaisses en particulier, en une opération de coulée. Dans la coulée par centrifugation de tuyaux, on procède, selon la technique connue, en coulant le métal liquide dans la coquille à coulée centrifuge préparée de façon appropriée. La masse fondue ainsi coulée se répartit régulièrement sur la longueur et sur la circonférence du tuyau en raison seulement de la rotation de la coquille à centrifuger. Quand on fabrique par ce procédé connu des tuyaux, en particulier à parois épaisses, il apparaît différents inconvénients. On court d'abord le risque de voir le métal liquide qui a été coulé en dernier n'accompagner qu'incomplètement le mouvement de rotation, en raison de sa faible viscosité, ce qui donne lieu à la formation des gouttes de masse fondue saillantes sur la paroi intérieure du tuyau. I1 est en conséquence impossible d'obtenir une épaisseur de paroi régulière sur la longueur et sur la circonférence du tuyau centrifugé, et d'obtenir à l'intérieur du tuyau une surface qui soit lisse dans une large mesure. On peut citer, comme autre inconvénient qui est amené par la formation de gouttes de masse fondue, l'augmentation de l'oxydation et l'absorption d'oxygène en raison de l'importante augmentation de la surface produite par cette formation de gouttes. La qualité du tuyau s'en trouve fortement affectée. Quand on fabrique par centrifugation des tuyaux, en particulier à parois épaisses, de grand diamètre intérieur, le transfert de chaleur nécessaire pour le durcissement ne se fait plus exclusivement par échange par l'intermédiaire de la paroi de la coqiil- le, mais aussi, et cela est valable pour les deux extrémités du tuyau, dans une mesure accrue par perte par rayonnement sur les surfaces frontales des coquilles, ouvertes des deux côtés. I1 peut s'ensuivre que le durcissement de la masse fondue centrifugée se fasse supplémentairement sur les emplacements critiques à partir de la paroi intérieure du tuyau ce qui cause l'apparition de défauts dans cette paroi et par suite une augmentation des rebuts. En outre, il se produit avec la façon de procéder connue d'importants ressuages indésirables, en raison de la remontée de composants légers dans la masse en-fusion en cours de durcissement et il apparais des ségrégations, comme on le constate au cours de la coulée de lingots sous forme de ségrégations en blocs De plus lorsque le durcissement part de la paroi intérieure de la coquille de centrifugation, il se forme des cristaux en aiguilles relativement gros, sans que l'on puisse agir sensiblement sur cet inconvénient meme en modifiant la vitesse de rotation de la coquille pendant la coulée. L'objet de la présente invention est de réaliser un procédé de coulée par centrifugation pour la fabrication de tuyaux de mé tal, en particulier à parois tres épaisses; au cours de leur fabrication la masse de métal fondu se répartit. régulièrement sur la circonférence intérieure de la coquille de centrifugation, ne forme pas de gouttes et évite en conséquence l'absorption indésirable d'oxygène, et donne ainsi des tuyaux dont les parois ont une épaisseur régulière, et dont la surface intérieure est dans une large mesure assez lisse.En outre, l'invention a pour objet d'sPcher les ségrégations importantes dans le tuyau centrifugé en cours de durcissement, et d'obtenir, sans précaution supplémentaire, un grain fiq, et plus encore, d'éviter les points défectueux aux extrémités des tuyaux, en particulier de ceux qui ont un grand diamètre intérieur. Pour arriver à ce résultat, il est proposé suivant l'invention un procédé d'après lequel il est d'abord coulé dans la coquille à centrifuger une quantité de masse en fusion juste nécessaire pour qu'il se forme une mince couche de paroi du tuyau que l'on se propose de fabriquer, sur laquelle on appliquera, par centrifugation, la suivante et éventuellement d'autres couches encore jusqatà ce que soit obtenue pour le tuyau centrifugé l'é- paisseur de paroi désirée quand la couche qui a été centrifugée en premier s'est refroidie au moins à la température de solidification et a juste commencé à durcir. Suivant le procédé de l'invention, le tuyau à fabriquer par centrifugation est ainsi formé par couches, les différentes couches présentant une épaisseur plus faible que le tuyau fini ensuite. Chacune des couches séparées qui seront centrifugées l'une après l'autre devra refroidir au moins jusqu'à la température de solidificatIon avant que la couche suivante ne soit centrifugée sur elle. Il y a toutefois lieu de veiller à ce que le refroidis sement de la couche précédeament oentrifugée ntait pas été poussé jusQu'à un point qui ne permettrait plus d'obtenir la liaison avec la couche suivante centrifugée sur elle.La couche suivante, du tuyau sera donc centrifugée de préférence quand la couche centrifugée d'abord est refroidie à une température peu inférieure à la limite de solidification. Le tuyau en fonte centrifugée qui sera fabrique par le procédé suivant l'invention sera ainsi établi en une seule opération, l'opération de coulée sera toutefois interrompue pendant un court délai d'une couche à l'autre pour que la couche qui vient d'être appliquée par centrifugation ait le temps de refroidir à la température du début de la solidification. Tous les inconvénients cités au début, et Qui se produisaient avec les procédés courants jusqu'ici, seront - évités quand on appliquera le procédé suivant l'invention. Du fait de l'épaisseur relativement faible des différentes couches du tuyau centrifugé, qui seront appliquées chaque fois séparément, tout égouttement à partir de la paroi, et par suite l'augmentation de l'absorption d'oxygène seront évitées. La qualité du tuyau centrifugé par le procédé de l'invention sera en outre améliorée du fait que le durcissement des différentes couches se produit plus rapidement de sorte que toute ségrégation sera évitée et que le grain obtenu sera plus fin. Ces deux effets apportent un progrès pour la résistance et la qualité du tuyau centrifugé. REVENDICATION Procédé pour la fabrication par coulée par centrifugation de tuyaux métalliques, à paroi épaisse en particulier, en une seule opération, caractérisé par ce que l'on coule d'abord, dans la coquille de centrifugation en rotation, une quantité de masse en fusion qui est juste nécessaire pour la formation d'une couche mince, couche sur laquelle on applique ensuite au moins une, et éventuellement plusieurs autres couches, par centrifugation, åus- qu'à ce que soit obtenue l'épaisseur voulue, l'application de chb cune de ces couches s'effectuant quand la couche centrifugée précédemment s'est refroidie au moins à la température de solidification, et vient juste de durcir.