Brevet FR2519796A1 — publié le 19830718

Procédé de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral comprimé et gaine en titane 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 dia- mètre très supérieur à celui du câble, puis allongement de la préforme par passes successives séparées par des recuits. On a déjà proposé dans la demande de brevet français N O 8106960 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 cylin- dres 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. 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 satisfai- sants. 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'oxy- gène, 0,015 % d'hydrogène, 0,10 % de carbone et 0,30 % de fer, d'une résis- tance à la traction au plus égale à 5,40 N/mm 2 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 la- minage, et les opérations de recuit sous atmosphère de gaz rare à une température comprise entre 600 et 6400 C. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéris- tiques 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. 2- 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 410 N/mm 2 et d'allongement à la rupture au moins égal à 30 %. 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 diffitile à obtenir en quan- tités industrielles. 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. On part d'une préforme de diamètre 13,75 mm 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 12,52 mm (allongement de 20 %) On soumet la préforme étirée à un recuit de 15 minutes à 6200 C sous argon, suivi d'un refroidissement Jusqu'à la température ambiante en 15 minutes. On soummet la préforme recuite à une passe d'allongement par mar- telage qui ramène son diamètre à 10,8 mm (allongement d'environ 35 %), que l'on fait suivre du même recuit de 15 minutes à 6200 C et d'un refroidis- sement en 15 minutes à l'ambiante. Puis on effectue des opérations successives d'allongement jusqu'à des diamètres de 9,3 mm, Bmm, 6,90 mm, 5,95 mm, 5,15 mm, 4,40 mm, 3,80 mm et 3,20 mm, séparées par les mêmes recuits On obtient un câble dont la gaine présente un excellent état de surface, exempt de fissures. Si l'on dispose de la qualité de titane répondant à la spécifi- cation la plus sévère "Grade 1 ", on peut augmenter un peu les allonge- ments par opération, et donc réduire le nombre de celles-ci. On peut également effectuer sur la même préforme les opérations d'allongement par laminage Celles-ci permettent d'atteindre des allon- gements unitaires plus importants, et l'on peut donc obtenir le câble 3 - final en un nombre moindre d'opérations, mais il faut disposer de cylin- dres à gorges spécialement adaptées pour les câbles à gaine et conducteur en titane. On peut utiliser éventuellement d'autres isolants que la magnésie, notamment l'alumine. L'invention s'applique notamment à la fabrication de câbles pour la mesure de flux neutroniques sous rayonnement 4 le titane irradié se décontaminant deux fois plus rapidement que les métaux utilisés anté- rieurement, l'acier inoxydable à 200 parties par million de carbone, 18 % de chrome et 10 % de nickel, connu sous les désignations 22 CN 18-10 ou AISI 304 L, et l'alliage nickel-chrome-fer à 70 % de nickel connu sous la désignation "Inconel 600 ". 4 - REVENDICATIONS 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 passes successives séparées par des recuits, caractérisé en ce que l'on part d'une qualité de titane conte- nant 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 5403 N/mm 2 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 6400 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 refroi- dissement 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 pré- forme 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 410 N/mm et d'allongement à la rupture au moins égal à 30 %.