Brevet FR2027405A1 — publié le 19700925

La présente invention se rapporte à un proeédé et à une installation pour la fabrication par coulée continue de filà métalliques et équivalents et elle concerne plus particulièrement un procédé et une installation pour la coulée continue d'un fil ou équi-5 valent essentiellement composé d'un alliage à "base de Ti Ni. les alliages quasi-stoéchiomètriques Ti TTi possèdent en particulier des caractéristiques exceptionnelles et peuvent être étirés en fils (brevet des Etats Unis d'Amérique H2 3.174.851). Jusqu'à présent, pour réaliser ces fils de Ti li quasi-stoéchiomètri-10 que, on préparait tout d'abord l'alliage Ti lîi, on coulait l'alliage fondu en un lingot, puis on laminait à chaud le lingot fondu pour en former une barre; ensuite, on transformait la barre en un gros fil par estampage à chaud et finalement on formait le fil par étirage de ce gros fil. Toutefois, ce procédé de fabrication de 15 fils en Ti ITi de la technique antérieure est relativement peu économique et ne permet pas de produire le fil en n'importe quelle longueur voulue. les procédés de coulée continue des alliages à base de cuivre sont déjà connus dans la technique antérieure (brevets des Etats-20 Unis d'Amérique K2 2.136.194 et 2.782.473). Toutefois, ces procédés et installations ne sont pas appropriés pour la coulée continue d'un fil en alliage TiUi contenant environ 47 % en poids de titane qui, sous sa forme élémentaire, est normalement très réactif, en particulier avec le graphite. 25 II est déjà également connu dans la technique antérieure (brevet des "Etats-Unis d'Amérique 3*189.957), d'utiliser un creuset et une filière en matière céramique, dans un procédé de solidification directionnelle des aimants permanents en "Alnico". Toutefois, le procédé et les installations de ce brevet ne se=-30 raient pas appropriés pour la coulée d'un fil ou équivalent en alliage à base de TiUi. Finalement, il est également connu dans la technique antérieure Cbrevet des Etats-Unis d'Amérique E2 2.814.760) de purifier des métaux réactifs tels que le zirconium, le titane et 1' 35 hafnium. Toutefois, l'utilisation du four réfractaire et de la bague de solidification en Cu, ainsi que les courants tourbillon-naires provoqués par le gaz inerte ne seraient pas appropriés pour la production en continu d'alliages d'une composition bien déterminée, en particulier pour la coulée continue d'alliages à ha-40 se de TiHi du type en question. 69 30896 2 2027405 La présente invention vise à éliminer les inconvénients de la technique antérieure'et à fournir un procédé et une installation au moyen desquels un fil en alliage à base de TiNi puisse être coulé directement et traité d'une façon économique pour donner un 5 fil fini par traitement mécanique qui présente des propriétés de reprise de' forme analogues à celles des fils de même composition produits par les procédés classiques. Le procédé suivant l'invention consiste à fondre et à allier un alliage ayant une composition TiNi quasi-stoéchiomètrique, pré-10 sentant une température de transition déterminée dans un creuset en graphite et à couler ensuite en continu le fil du diamètre désiré en appliquant sur l'alliage fondu une pression suffisante pour faire- passer le métal fondu à travers une filière pendant sa solidification puis à diminuer ensuite le diamètre du fil par éti-15 rage de l'alliage à la température ambiante, en recuisant le fil entre les diverses passes à travers les filières d'étirage jusqu'à ce qu'on ait obtenu le diamètre désiré, après quoi le fil peut subir éventuellement un recuit final. L'installation suivant l'invention comprend un creuset en 20 graphite comportant un corps de filière en graphite, suivi d'un corps de filière refroidi par l'eau et réalisé, par exemple en molybdène; des bobines de chauffage qui sont reliées à une source classique de courant à haute fréquence, sont placées autour du creuset en graphite et du oorps de filière en graphite, et sont 25 segmentées en parties prédéterminées pour assurer le réglage sélectif de la température qui est nécessaire pour que l'alliage reste à l'état .fondu dans le creuset et reste à une température prédéterminée pendant son passage à travers le corps de filière en graphite. En outre un gaz inerte tel que l'argon ou l'hélium peut 30 être introduit dans un diffuseur de gaz à la sortie du corps de filière refroidi par l'eau pour éviter toute oxydation excessive du fil ainsi obtenu. En variante ou en supplément, on peut également utiliser un agent oxydant avec un diffuseur s'il -se révèle souhaitable de former une couche d'oxyde prédéterminée sur le fil 35 fondu, par exemple pour faciliter l'étirage du fil. La présente invention apporte divers avantages par rapport à la technique antérieure. En premier lieu, elle permet d'effectuer la coulée en continu d'un fil de diamètre relativement petit qui contient environ 45 % en poids de Ti, qui est normalement un 30 élément d'une grande réactivité. En outre, la présente invention 69 30896 3 2027405 élimine les opérations de laminage et d'estampage qui étaient jusqu'à présent nécessaires pour transformer un lingot de l'alliage en un fil, en évitant également par ce moyen la nécessité de prévoir des équipements coûteux. 5 Du fait qu'il est possible de faire fondre l'alliage dans un creuset de graphite qui présente d'excellentes caractéristiques de susceptibilité il est possible de régler la température de l'alliage avec une précision suffisante à l'intérieur du creuset et dans son passage à travers le corps de filière en graphite pour 10 permettre la formation et la solidification du fil. En outre, la présente invention offre l'avantage important de permettre la coulée directe de l'alliage fondu en un fil de petit diamètre qui ne nécessite ensuite que le minimum de traitement pour être transformé en un fil fini par traitement mécanique et qui présente des 15 propriétés comparables à celles du fil traité de la façon classique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivra. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple î 20 la Pig. 1 est une vue schématique qui représente le procédé de coulée continue d'un fil d'alliage TiHTi suivant l'invention; la Fig.2 est une vue schématique et eh coupe d'un creuset et d'une filière de solidification du fil suivant l'invention; la Pig. 3 est une vue en coupe partielle du creuset suivant 25 l'invention qui représente schématiquement l'effet qu'on se propose d'obtenir pendant la phase de fusion; la Pig. 4 est une vue partielle en coupe du creuset et de la filière suivant l'invention, qui montre l'effet de la bobine chauffante B et la formation de la pression différentielle; 30 la Fig. 5 est une vue partielle en coupe et à plus grande échelle qui représente schématiquement l'alimentation et la solidification du fil d'alliage fondu suivant l'invention-, et la Pig. 6 est un diagramme qui représente les variations de la température de transition d'un alliage à base de TiKi en fonc-35 tion des proportions de Ti et de Fi, indiquées en pourcentages en poids. En se reportant maintenant au dessin, sur lequel les mêmes numéros de référence sont utilisés sur les diverses vues pour désigner des éléments équivalents, et plus particulièrement à la 40 Pig. 1, on voit que la référence 10 désigne dans son ensemble un 69 30896 4 2027405 four de fusion, qui est constitué par une structure composite comprenant un creuset et une filière qui produit à sa sortie un fil coulé désigné dans son ensemble par la référence 20 et qui est étiré après avoir été refroidi sur une certaine longueur sur une 5 bobine 30,f et qui passe ensui"^ à travers un nombre approprié de filières d'étirage 41, 42, 43,76% 45 qui peuvent présenter n'importe quelle construction classique voulue et qui assurent les réductions de section voulues, qui dépendent de la construcion de la filière, du diamètre du fil, de la texture fibrée et de la vites-10 se d'avance. En pratique, la vitesse normale d'étirage nécessiterait probablement que le fil coulé en continu qui sort du four 10 soit refroidi sur une bobine 30. Ensuite, on étirerait une longueur de fil refroidi en le dévidant de la bobine 30. On remarquera la rupture indiquée sur la Pig. 1. 15 Entre les passages à travers les filières d'étirage 41, 42, 43, 44 et 45, le fil initialement coulé et étiré ensuite subit un recuit à l'aide de moyens classiques. Etant donné que ces moyens de recuit sont connus en soi et qu'ils ne font pas partie de la présente invention, on ne les a indiqués que schématiquement et on 20 peut se dispenser d'en donner une description détaillée. Par exemple, on peut utiliser pour cela le recuit au four sous atmosphère d'air, le chauffage électrique par résistance, le chauffage par induction, les chalumeaux oxy-acétyléniques ou l'immersion dans un bain chaud (par exemple un bain de métal de Wood, un bain d'un 25 sel fondu approprié, etc..). Le fil 20 qui est désigné sur le dessin,. après ses passages successifs à travers les filières 41, 42, 43, 44, 4-5, etc.. par les références 20', 20", 20"% 20"», 20""', etc.. respectivement,, peut être finalement recuit par des moyens de recuit classiques, désignés dans leur ensemble par la référen-30 ce 50 qui, de même, ne font pas partie de la présente invention et ne seront donc pas décrits en détails, avant de s'enrouler sur une bobine 6o ou d'autres moyens de stockage appropriés. Le four de coulée continu du,fil, désigné dans son ensemble par 10 et qui comprend un creuset en graphite 11 (Fig.2) est con-35 venablement monté, par des moyens classiques quelconques; par exemple, il est maintenu appliqué contre line plaque de pression supérieure 60 à l'aide de ressorts-appropriés 61 de n'importe quel type classique qui prennent appui sur une plaque de pression inférieure 62. Le creuset en graphite 11, qui peut être, par exem-40 pie, de section circulaire, carrée ou d'une autre section appro 69 30896 5 2027405 priée, comporte un fond 12 en légère pente, au centre duquel fait suite un corps en graphite 13 de la filière, le corps 13 est percé d'un trou 14 de forme conique qui est variable en fonction de la dimension de fil qu'on désire obtenir. Le corps 13 en graphite 5 de la filière est contre-alèsé en 13' pour recevoir un corps de filière refroidi par l'eau désigné dans son ensemble par la référence 15, qui est de configuration complémentaire à sa partie supérieure de façon à se loger dans la cavité 13f et à former ainsi une interface 15' avec le corps en graphite 13. Le corps 15 de la 10 filière refroidi par l'eau est convenablement fixé au corps en graphite 13 et sa partie inférieure s'appuie sur la plaque de pression inférieure 62. Le corps 15 de la filière est refroidi par l'eau par des moyens classiques, par exemple à l'aide d'un canal hélicoïdal 16 qui présente une entrée 16' pour l'introduction 15 de l'eau de refroidissement et une sortie 16". Le canal 16 est isolé de l'extérieur d'une façon classique, par exemple au moyen d'une chemise 17. Le corps 15 de la filière est percé d'un trou central constitué par une partie supérieure 18 de diamètre à peu près cons-20 tant et de même dimension que le diamètre externe du trou 14 pratiqué dans le corps 13 en graphite, et d'une partie inférieure 19 qui forme un cône opposé au cône du trou 14. Une ouverture 63 formée dans la plaque de pression inférieure 62 constitue en fait un diffuseur de gaz désigné dans son ensemble par la référence 64 et 25 qui est d'une construction classique quelconque; il est alimenté en gaz inerte et/ou oxydant, suivant le besoin, au moyen d'une conduite 65. Les parties 11 et 13 peuvent être d'une seule pièce continue, comme dans le mode de réalisation représenté sur les Fig. 2, 3, 4 et 5 ou, en variante, la partie 13 pourrait être une 30 filière en graphite emmanchée à force. La possibilité de remplacement offerte par cette dernière construction assurerait (1-) la facilité de changement de la dimension de la filière et (2) la facilité de réparation ou de remplacement des filières en graphite usées. Le creuset en graphite 11 et le corps 13 en graphite de 35 la filière sont entourés par des bobines de chauffage à haute fréquence, désignées dans leur ensemble par la référence 70 et qui sont subdivisées en un nombre açproprié de segments, par exemple un segment A qui entoure le creuset proprement dit, et un segment B qui entoure le corps 13 en graphite de la filière pour assurer 40 un réglage indépendant de la température ainsi qu'on le décrira plus complètement dans la suite. 69 30896 6 2027405 A la place du molybdène, on peut également utiliser du tungstène pour la matière de la filière 15 refroidie par l'eau, bien que le molybdène soit préférable en raison de son prix inférieur .et en raison du fait qu'il tolère des températures supérieures et 5 qu'il peut être refroidi par l'eau sans aucun problème. le procédé suivant l'invention comprend les phases suivantes: A - On fait fondre et forme dans un creuset en graphite 11 un alliage d'une composition TiUi quasi-stoéchiomètrique ou un alliage ternaire de TiNi substitué par du cobalt, qui présente une tem-10 pérature de transition déterminée. Ceci peut être réalisé de plusieurs façons différentes : 1 - On fait fondre initialement l'alliage comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique ÎJ2 3.174-851 et on coule cet alliage en un lingot d'une forme prédéterminée; on place ensuite 15 ce lingot dans le creuset 11 et on le fait fondre par chauffage par induction; ou 2 - on fait fondre -l'alliage suivant la technique préférée décrite dans le brevet français 1.542.193, en utilisant un creu set en graphite, l'alliage fondu est ensuite coulé dans un moule 20 approprié de façon que le lingot final solidifié présente de préférence une forme qui correspond à la section du creuset en graphite 11 de la Pig. 2; le lingot est ensuite placé dans le creuset 11 puis fondu par chauffage par induction; ou 3 - on place tout d'abord un bouchon d'arrêt d'une composi-25 tion d'alliage à base de TiUi appropriée, dans l'orifice 18, 19 de formation du fil au fond du creuset 11, comme représenté sur la Pig. 2. en traits mixtes, ce bouehon étant désigné par la référence 20a. le creuset en graphite 11 est ensuite utilisé comme récipient pour préparer l'alliage de composition quasi-stoéchio-30 métrique TiïTi. lorsque les métaux se sont entièrement alliés et que l'alliage fondu a été brassé, on laisse former une "calotte" solide au fond comme représenté sur la Pig.3, en refroidissant le corps 15 de la filière de formation du fil (Pig. 2 et 4) ce qui, à son tour, refroidit la partie inférieure du corps en graphite 35 13 de la filière. B - Pour couler en continu le fil du diamètre voulu, on place dans le creuset 11'une charge de. l'alliage TiîTi présentant la composition appropriée. Si la charge est fondue, elle se présente comme on l'a représentée sur la Pig.3, avec une calotte solide 40 soudée au bouchon 20a formé du fil qui est placé dans l'orifice 69 30896 7 2027405 de formation du fil. Ce bouchon de fil agit de deux façons, différentes; tout d'abord, il bouche l'orifice 14, 18, 19 et, en deuxième lieu, s'il est soudé à la calotte il peut être utilisé pour ancrer cette calotte de façon qu'elle ne flotte pas pour s'écarter 5 de sa position. Si la charge placée dans le creuset 11 est un lingot coulé solide, on doit tout d'abord le faire fondre. Pour cela, on bouche l'ouverture' 14, 18, 19, puis on fait fondre le lingot, l'énergie est fournie sous la forme d'un courant à haute fréquence par les deux bobines A et B, comme représenté sur les Pig. 2 et 3. 10 lorsque l'alliage est fondu et brassé, on peut interrompre le passage du courant dans la bobine B pour provoquer la formation d'une calotte comme représenté sur la Pig. 3, ou bien on peut commencer l'opération de coulée continue, qui comprend ensuite les phases suivantes : .15 1 - On exerce une pression sur l'alliage fondu, qui est main tenant homogène en"raison de l'action d'agitation produite dans le creuset 11, on alimente la bobine pour faire fondre la calotte, qui est alors soumise à une pression suffisante pour pousser le bouchon de fil solide 20a dans le corps 15 de la filière refroidie 20 par l'eau pour commencer l'opération, la pression peut être obtenue de plusieurs façons, par exemple en faisant agir un gaz inerte sur la partie supérieure de la chambre du creuset 11, lequel est réalisé à. cet effet sous une forme étanche au gaz. En variante, on peut utiliser un poussoir mécanique ou, dans une réalisation pré- 25 férée, on utilise le poids de la charge contenue dans le creuset 11 pour agir directement comme source de pression, lorsque le bouchon de fil 20a a été déplacé, il suffit pour poursuivre la coulée continue du fil d'exercer une pression suffisante pour continuer à faire avancer l'alliage fondu à travers le corps 13, 15 de la 30 filière. 2 - les divers paramètres, à savoir: la température de fusion,' c'est-à-dire l'énergie à fournir aux bobines A et B, le débit de l'eau de refroidissement dans le corps 15 de la filière qui est refroidi par l'eau, la pression hydrostatique exercée sur 35 la masse de TiUi fondue, etc.., dépendent de divers facteurs tels que le diamètre du fil fondu, etc.. et peuvent être déterminés empiriquement pour chaque condition donnée. 3 - Dès qu'il s'est établi un passage constant du fil coulé en continu, comme représenté sur la Pig.5, on n'a plus qu'à con- 40 server ces conditions optimales jusqu'à ce que la totalité de la 69 30896 8 2027405 masse fondue soit transformée en un fil coulé. le maintien du passage continu optimal exige certaines modifications physiques, telles qu'un changement de la quantité d'énergie fournie à la bobine A, une variation de la pression exercée sur l'alliage ainsi qu'une 5 modification de la puissance fournie à la bobine B. 4 - Dans le cas du mécanisme de coulée continue représenté' sur la Pig. 5, l'alliage fondu est représenté entièrement solidifié dans la partie en graphite 13 de la filière. Bien que cette solidification soit préférable, elle n'est pas absolument néces- 10 saire puisqu'il ne se produit aucune formation d'alliage entre le TiUi fondu (qui est un 55-Uitinol nominal) et une filière en molyb dène refroidie. Dans le cas où la solidification se produit dans la partie en graphite 13, il peut être nécessaire de prendre deux précautions supplémentaires qui consistent dans l'utilisation de 15 fourrures de filières rapportées en graphite pour remplacer les orifices usés, et un plus grand surdimensionnement de l'alésage de la filière en molybdè-ne 15 en vue d'éviter les risques de grippage. 5 - Lorsque le fil fondu 20 sort de l'extrémité inférieure 20 de l'orifice 19 de la filière en molybdène, il est encore suffisamment chaud pour qu'il puisse s'oxyder légèrement en surface lorsqu'il traverse le diffuseur de gaz 64, qui débite de l'air ou de l'oxygène (Pig.2). Si le fil est de petite section et ne reste pas suffisamment chaud pour être oxydé, on l'oxyde de préférence 25 à l'aide de moyens classiques avant de le soumettre à 1'"étirage comme représenté sur la Pig. 1. 6 - Lorsqu'il sort de l'appareil de coulée du-fil, le fil 20 de TiUi coulé en continu est suffisamment ductile, en particulier au-dessous de sa température de transition, pour être bobiné pour 30 le stockage, l'expédition, etc.. En variante, il peut être traité directement comme on l'a représenté sur la Pig. 1 et transformé en un fil étiré à froid et recuit, prêt à être utilisé dans diverses applications mais les vitesses d'étirage auraient donc dans ce cas à être ajustées sur la vitesse de formation du fil fondu. 35 Le fait que la gamme de compositions de l'alliage TiUi est limitée peut être expliqué en regard de la Pig. 6, qui montre la température de transition approximative pour divers alliages TiUi, qui est représentée par la courbe GTA (courbe de transition d'amor tissement). Cette courbe indique, pour chaque composition de 1* 40 alliage, la température critique au-dessous de laquelle la transi 69 30896 9 2027405 tion martensitique sans diffusion peut se produire facilement sous l'effet des forces de déformation. Si l'opération d'étirage doit être exécutée à une température qui n'est pas supérieure à la température ambiante, on voit que la gamme utile est limitée à 5 un excès de nickel, par rapport à la composition stoéchiomètrique TiUi, d'environ 0,5 à 1 % en proportion atomique (jusqu'à 0,5 % en poids) tandis que sur le côté riche en titane (non représenté), les alliages qui s'écartent de plus d'environ 1 % en poids de Ti par rapport à la composition stoéchiomètrique ne peuvent pas for-10 mer de fils par étirage. Dans cette dernière situation, un excès de Ti d'environ 1 % en poids détermine la formation d'une seconde phase fragile de Ti2^i. l'étirage à basse température, c'est-à-dire à une température inférieure à la température ambiante, est possible pour les'alliages riches en nickel et pour les alliages 15 comportant une substitution par du cobalt par exemple TiUi Co^ (demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique sous le US 579.185 le 9 Septembre 1968 au nom de Wang et.Coll) en refroidissant le fil et la filière au-dessous de la température de transition (courbe CTA) pendant, l'étirage. 20 la réduction du fil à chaque passe peut être de l'ordre de 10 à 20 % (réduction d'aire de la section droite) entre les recuits; les réductions d'aire de section possibles sont plus fortes dans le cas des fils de petit diamètre en raison des opérations d'étirage précédentes, la température préférée pour le recuit pen-25 dant l'étirage est d'environ 700 à 800§C, suivant la composition particulière de l'alliage. On peut facilement déterminer si la température est optimale et si la durée de maintien à cette température est optimale en pliant le fil recuit entre les doigts pour se rendre compte si le fil est tendre et flexible.S'il est 30 très flexible, le recuit a donné de bons résultats tandis que, s'il conserve en totalité ou en partie sa rigidité il sera nécessaire de recuire à une plus haute température ou de maintenir pendant plus longtemps en température. En outre, des températures de recuit de 400 à 450SC peuvent même être suffisantes pour assu-35 rer l'adoucissement, par exemple dans le cas d'un alliage comprenant 55,1 % en poids de Ui tandis que le reste est essentiellement composé de Ti. Toutefois, les températures ne doivent pas excéder 800§C, en particulier dars le cas des fils de petit diamètre, en raison de la rapide diffusion de l'oxygène dans l'alliage et de 40 l'effet préjudiciable de cet oxygène. 69 30896 10 2027405 Le temps de recuit dépend de la transition martensitique plutôt que de la récupération normale et de la recristallisation. Par conséquent, le temps de recuit ne dépend que du passage du métal par une température de seuil critique, ou au-delà de ce seuil, 5 le temps de passage pouvant être de quelques secondes dans le cas du fil. ' Il convient d'éviter le chauffage prolongé pour empêcher une oxydation excessive-. Si on utilise le chauffage par résistance, on peut placer des contacts glissante en cuivre sur le trajet du fil, 10 avec une pression de contact appropriée et une alimentation en puissance appropriée pour atteindre la température de recuit appropriée suivant la vitesse de passage du fil et suivant le diamètre de ce fil. Divers lubrifiants tels que des solutions de savon épaisses, 15 l'huile de noix de coco, le suif sulfoné, des huiles diverses,, etc paraissent aussi bien appropriés les uns que les autres pour la lubrification de la filière, le seul critère à respecter pour le choix du lubrifiant étant l'aptitude à ne pas contaminer l'alliage ni aucun des éléments constitutifs de cet alliage. Pour éviter 20 des alliages ayant une température de transition supérieure à la température ambiante ou légèrement inférieure à la température ambiante, la lanoline ordinaire s'est révélée un lubrifiant excellent. L'oxyde peut être éliminé du fil d'une façon classique, par 25 exemple par abrasion mécanique ou par des moyens chimiques, notamment par immersion dans une solution à 50 % en volume de HF (concentré) + 50 % en volume de HHO^ (concentré). Toutefois, il est recommandé de n'éliminer que l'oxyde non adhérent, de préférence par des moyens mécaniques et de laisser subsister sur le 30 fil un film d'oxyde d'une épaisseur définie qui contribue à rendre l'opération d'étirage plus régulière. Ce film d'oxyde peut être éliminé ensuite après le recuit final. Lorsqu'on veut utiliser le fil de TiUi pour des applications qui nécessitent une grande résistance à la traction, il peut être souhaitable de lais-35 ser le fil dans son état brut d'étirage. Toutefois, pour de nombreuses applications qui exigent une capacité optimale d'accumulation de l'énergie mécanique, une .atténuation de l'activité di-mensionnelle et des vibrations, il est nécessaire de procéder à un recuit après étirage, qui est exécuté dans une atmosphère d' 40 air entre 400 et 800§C suivant la composition de l'alliage et 69 30896 n 2027405 suivant l'utilisation envisagée. Si le fil doit être absolument non magnétique, il devra être décapé chimiquement dans une solution HP + HIïO-j après le recuit suivant l'étirage ou bien il doit être recuit dans une atmosphère protectrice inerte d'une grande 5 pureté, par exemple composée d'argon, d'hélium, etc.. le taux d'étirage est déterminé dans une grande mesure par la chaleur engendrée pendant l'étirage et par la température de transition critique de l'alliage, du fait que le taux d'étirage doit être maintenu à une valeur qui correspond aux possibilités 10 de refroidissement de la filière et du fil. l'exemple donné ci-dessous montre un mode de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. On charge dans un creuset en graphite de haute pureté un lingot d'une composition pré-alliée approximativement TiUi. Ce lingot a 15 de préférence été fondu et coulé conformément aux indications du brevet français 1-542.193, avec une forme telle qu'il s'ajuste au profil du creuset 11, 12. A ce moment, on enfonce par le fond dans la partie conique 19 de la filière un fil d,'une composition quasi-TiîTi de diamètre approprié pour remplir entièrement l'ori-20 fice 18. Ce bouchon est enfoncé de bas en haut jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le lingot solide, lorsque ce contact est obtenu, on ancre le fil de la façon appropriée au-dessous du support 62 pour garantir qu'il restera en position pendant les phases initiales de la fusion. Ensuite, on fait passer de l'eau de 25 refroidissement dans les bobines A et B et dans le corps 15 en molybdène de la filière. On fait le vide (10 microns) dans la chambre (non représentée) qui entoure l'installation au-dessus et au-dessous du support 62. Ensuite, on alimente la bobine A en électricité, l'énergie transmise à la bobine A provoque la fusion 30 d'une grande partie du lingot de TiUi et permet à l'alliage liquide de descendre dans l'orifice conique 14 du corps de filière en graphite et de se souder au bouchon en fil qui a été préalablement enfoncé dans cet orifice. le réglage de la puissance transmise aux bobines A et B est 35 effectué par des moyens classiques pour provoquer la fusion et le ■ soudage. A ce point du cycle, on mesure la température du bain en fusion par un thermo-couple à immersion placé dans le cône à proximité re l'entrée de l'orifice conique 14- le thermo-couple est logé dans un tube protecteur approprié en graphite. Ce thermo-40 couple est maintenu dans cette position pendant toute l'opération. 69 30896 12 2027405 La surchauffe de l'alliage en fusion peut varier en fonction de divers facteurs, par exemple de la dimension du fil coulé, du gradient thermique existant dans la filière en graphite 13, etc.. En outre, le point de fusion d'une charge varie avec la composition 5 mais il tend à être d'environ 1300°C. On alimente également la bobine B en électricité, pour maintenir l'alliage à l'état fondu dans l'orifice conique 14 mais avec une surchauffe très légère comparativement à la température qui est nécessaire pour maintenir l'alliage fondu à une composition analogue à celle de la majeure 10 partie du bain fondu contenu dans le creuset 11. Cette température de la filière en graphite peut être surveillée par un thermocouple engagé dans le corps 13 de la filière. Lorsqu'on a atteint un état thermique stable, avec le gradient de température approprié dans la filière en graphite 13» on 15 produit une légère différence de pression positive sur l'alliage fondu au-dessus de la plaque de pression 62. Pour cela, on laisse pénétrer un gaz inerte, qui peut être de l'argon ou de l'hélium. L'accumulation de la pression doit être faible et appliquée tirés progressivement. Cette dernière action 20 provoque l'expulsion du fil fondu, en 19 et à travers l'orifice 63. La vitesse à laquelle le fil est fondu est fonction (1) du gradient de température à l'intérieur de la filière en graphite, (2) de la température du bain en fusion (3) de la longueur de la partie en graphite 13 de la filière et (4) de l'efficacité du re-25 froidissement par l'eau de la filière en molybdène 16. Lorsque l'opération de coulée a été déclenchée, il est extrêmement important de maintenir toutes les conditions de température, de différence de pression, etc.., afin d'assurer la production d'un fil uniforme. Il peut se produire une certaine abrasion 30 du corps 13 en graphite, de la filière mais les faibles variations du diamètre du fil coulé qui en résultent sont corrigées pendant les passes initiales de l'opération d'étirage du fil. Il peut être nécessaire de remplacer les filières* en graphite 13 entre les diverses chauffes pour maintenir le diamètre du 35 fil dans des tolérances dimensionnelles étroites. Bien que l'on ait pas utilisé de corps de filière 13 en graphite iSTrolytique, la nature anisotropique de cette matière particulière peut apporter certains avantages pour la transmission de la chaleur. Pendant la coulée, il peut être nécessaire de laisser pénè-40 trer une petite quantité d'argon, d'hélium ou de l'un de ces gaz 69 30896 13 2027405 inertes en mélange avec de l'oxygène, pour contribuer à maintenir la différence de pression appropriée entre la face supérieure et la face inférieure de la plaque de pression 62. En outre l'oxygène, s'il est utilisé, est ajouté pour oxyder légèrement la sur-5 face du fil et améliorer son aptitude à l'étirage consécu-tif. Si le fil fondu est de petit diamètre, le traitement par l'oxygène est inutile puisque la température du fil sera trop faible au moment où le fil parviendra dans la zone 63 formant le diffuseur de gaz. Ce fil nécessitera un réchauffage dans une atmosphère d'air 10 pour oxyder sa surface avant d'être étiré. Etant donné qu'on utilise des organes de commande classiques, il suffit pour l'opérateur de suivre les phases décrites plus haut pour régler la température, etc.. afin d'établir les conditions nécessaires pour les opérations de la coulée continue en 15 maintenant ensuite ces conditions, par des réglages minimes mentionnés ci-dessus et qu'il a à exécuter de temps à autre. les avantages de la présente invention sont évidents puisqu' elle permet de couler en continu un fil de diamètre relativement petit contenant environ 45 en poids de titane. 20 Une caractéristique supplémentaire de l'invention est de per mettre la fusion dans un creuset en graphite qui a une bonne susceptibilité et de permettre ainsi de régler la température de 1' alliage avec une précision telle qu'on puisse réaliser la formation et la solidification du fil comme représenté sur la Eig. 5. 25 Normalement, peu d'alliages de structure à température moyenne sont suffisamment inertes par rapport au graphite, et les alliages à base de fer et à base de nickel possèdent certainement une grande réactivité par rapport au graphite. Une autre caractéristique de l'invention consiste à couler 30 directement un fil de petit diamètre de composition TiNi çuasi-stoéchiomètrique qui nécessite le minimum de traitement pour être transformé en un fil fini par travail mécanique et possédant des propriétés comparables à celles d.u fil qui a subi le traitement classique. 35 les essais de pliage et de récupération à chaud exécutés sur un fil coulé en continu suivant l'invention, ont montré que ce fil présente des caractéristiques comparables à celles du fil traité par la technique antérieure classique plus coûteuse qui a été décrite plus haut. Une analyse de la micro-structure montre égale-40 ment qu'il est nécessaire d'exécuter une réduction de section d' 69 30896 14 2027405 environ 75 i° entre le fil coulé et le fil fini par travail mécanique , pour donner des résultats comparables et une dispersion interstitielle appropriée dans la matrice formée dans la phase TiNi. Toutefois, cette proportion varie avec le diamètre, le temps, la 5 température, les périodes d'uniformisation, la température des recuits intermédiaires etc.., "bien qu'elle puisse être considérée comme une valeur indicative pour permettre de mettre l1invent4 on en oeuvre avec de bons résultats. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de 10 réalisation décrit et représenté qui n'a été choisi qu'à titre d' exemple. C'est ainsi que, par exemple, le produit coulé peut se présenter sous la forme d'une barre aplatie au lieu d'un fil à section circulaire. 69 30896 15 2027405 Revendications 1 - Un procédé de coulée en continu d'un alliage fondu à base de TiNi en formes prédéterminées, caractérisé en ce qu'on fait fondre l'alliage dans un récipient en graphite, on force l'alliage 5 fondu à passer à travers un orifice de profilage formé dans une filière, on refroidit au moins une partie de cette filière et on retire en continu l'alliage coulé de cette filière. 2 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on coule l'alliage pour en former un fil de section relative- 10 ment petite. 3 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on coule l'alliage de façon à obtenir un ruban relativement plat. 4 - Un proeédé suivant la revendication 1, caractérisé en 15 outre en ce qu'on étire l'alliage coulé à travers une série de filières de profilage et on recuit l'alliage lorsqu'il a été écroui par étirage à travers une filière avant qu'il ne soit étiié. à travers une autre filière. 5 - Un procédé suivant la revendication 1 ou 4, caractérisé 20 en ce qu'on étire l'alliage pour en former un fil. 6 - Un procédé suivant la revendication 4, caractérisé en outre en ce qu'on fait subir un recuit postérieur à l'alliage après la dernière opération d'étirage à travers une filière. 7 - Un procédé suivant la revendication' 1, caractérisé en ce 25 que la filière de solidification est constituée par un corps en graphite et un corps métallique et en ce que le récipient en graphite et le corps en graphite de la filière sont chauffés tandis que le corps métallique de la filière est refroidi.. 8 - Un procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce 30 qu'on réduit la quantité de chaleur transmise au corps en graphite de la filière tout en réglant le refroidissement du corps métallique de celle-ci de façon que l'alliage soit à peu près solidifié dans le corps métallique de la filière tandis qu'il se développe un gradient de température dans l'alliage entre un point 35 proche de l'interface entre les deux corps de la filière et la zone de l'alliage dans laquelle ce dernier est encore fondu dans le corps en graphite de la filière. 9 - Un procédé suivant la revendication 7» caractérisé en ce que, pour faire fondre l'alliage, on place un lingot de cet al- 40 liage dans le récipient et on le chauffe. 69 30896 16 2027405 10 - Un.procédé suivant la revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que, pour faire fondre l'alliage dans le récipient, on forme initialement une calotte solide de cet alliage au fond du récipient et, ensuite, on charge les constituants métalliques de cet 5 alliage dans ce récipient tout en chauffant simultanément ce dernier. 11 - Un procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on insère un bouchon d'arrêt fait de l'alliage dans l'orifice de la filière de solidification et on ancre ce "bouchon à ladite 10 calotte. 12 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour faire fondre l'alliage, on place un lingot de cet alliage dans le récipient et on lui fournit de la chaleur. 13 - Une installation pour la coulée continue d'alliages fon-15 dus à "base de TiNi, en des formes prédéterminées, caractérisée'en ce qu'elle comprend un récipient en graphite dont le fond est percé d'une ouverture, un corps de filière en graphite percé d'une ouverture qui est adjacente à l'ouverture du fond du récipient, un corps de filière métallique équipé de moyens de refroidissement 20 par l'eau et percé d'une ouverture qui est a peu près dans l'alignement de l'ouverture de la filière en graphite, des moyens pour chauffer le récipient et au moins une partie du corps en graphite de la filière, des moyens pour refroidir le corps métallique de la filière et des moyens pour fixer le corps de la filière au réci-25 pient de façon que l'ouverture du fond du récipient en graphite et les ouvertures des corps de filière soient à peu près alignés. 14 -'Une installation suivant la revendication 13» caractérisée en ce que l'ouverture formée dans le corps en graphite de la filière comporte une première partie conique, qui est suivie d'une 30 deuxième partie ayant un diamètre à peu près constant et en ce que l'ouverture du corps métallique de la filière comprend une première partie de section à peu près constante qui correspond à la deuxième partie de l'ouverture du corps en graphite de la filière et une deuxième partie oonique dont la conicité est de sens opposé à 35 celle de ladite première partie conique. 15 - Une installation suivant la revendication 14, caractérisée en ce que le corps métallique dè la filière est en molybdène ou en tungstène. 16 - Une installation suivant la revendication 14, caractéri- 40 sée en ce qu'elle comprend de plus des moyens de réglage sélectifs 69 30896 H 2027405 de la quantité de chaleur apportée au récipient et de la quantit de chaleur apportée au corps en graphite de la filière. 17 - Une installation suivant la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un diffuseur, placé à proxi 5 mité de la sortie du corps métallique de la filière. 18 - Une installation suivant la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour alimenter le diffuseur en un gaz inerte afin d'éviter l'oxydation de l'alliage fondu au moment où il sort du corps métallique de la filiè 10 re. 19 - Une inatallation suivant la revendication 17» caracté risée en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'alimentation en un gaz contenant de l'oxygène de façon à former un revêtement prédéterminé d'oxyde sur la surface de l'alliage qui sort de 1' 15 installation.