Brevet FR2538940A1 — publié le 19840706

Procédé de réalisation d'une gaine en alliage de zirconium pour le combustible d'un élément combustible de réacteur nucléaire La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une gaine en alliage de zirconium pour le combustible d'un élément combustible de réacteur nucléaire par formage d'un tube de départ puis retraitement du tube de départ formé. Il est usuel de former le tube de départ par laminage normal ou à pas de pèlerin Pour le retraitement, on commence par recuire le tube de départ formé, puis on le meule sur sa surface extérieure. L'invention a pour objet un procédé qui permette de diminuer la corrosion de la surface extérieure de la gaine lorsqu'elle est utilisée en barreau de combustible d'un élément combustible dans un réacteur nucléaire refroidi à l'eau. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on commence par meuler tout d'abord sur sa surface extérieure, * 20 pour son retraitement, le tube de départ-formé puis on le soumet à un traitement de recuit terminal. L'invention procède de cette constatation que, s'il est vrai que par le recuit, on détruit des tensions intérieures survenues par le formage dans l'alliage du tube et/ou obtient une recristallisation partielle ou complète dudit alliage, il se produit en revanche, par le meulage de la surface extérieure du tube après le recuit,une nouvelle déformation de la structure de surface, ce qui favorise les corrosions Du fait que, selon l'invention, après le meulage de la surface extérieure du tube de départ formé, on soumet ledit tube à un traitement de recuit terminal, on annule de nouveau dans une très large mesure les déformations de la structure de surface du tube et améliore le comportement de ce dernier à la corrosion - Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on enlève par meulage une couche de surface d'une épaisseur de l'ordre de 1 à 10 pm Suivant une autre particularité avanta- geuse possible, on chauffe, par le traitement de recuit terminal, à une température de l'ordre de 450 à 6500 C le tube de départ formé. L'invention sera mieux comprise àa l'aide de la description détaillée de deux exemples de réalisation non limitatifs. On recuit tout d'abord pendant deux heures à 6000 C un tube de départ fait d'un alliage de zirconium dit Zircaloy 2,qui renferme 1 X 2 1,7 % en poids d'étain, 0,07 0,2 % de fer, 0,05 0,15 % de chrome, 0,03 0,08 % de nickel, 0,07 - 0,15 % d'oxygène, et du zirconium pour le poids restant, que l'on a formé, en quatre pas de pélerin, d'un diamètre extérieur de 63 mm et d'une épaisseur de paroi de 11 mm à un diamètre extérieur de 12,5 mm et une épaisseur de paroi de 0,85 mm Après refroidissement, on retire ensuite par meulage une couche-de 5 pim de la surface extérieure du tube Après quoi, on expose dans un autoclave ce tube à de la vapeur d'eau sous une pression de 125 bars et à une température de 5000 C pendant 24 heures L'augmentation de poids typique du tube ainsi traité due à la corrosion reste comprise dans la zone de 200 1500 mg par décimètre carré de surface extérieure du tube. Si l'on commence, selon l'invention, par meuler sur leur surface extérieure pour en retirer une couche superfi- cielle de même épaisseur des tubes du même matériau aux mêmes dimensions obtenue de la même façon par laminage à pas de pélerin et si on les soumet pour terminer à un meme traitement de recuit, le test de corrosion à l'autoclave donne dans les mêmes-conditions une augmentation de poids des tubes par corrosion qui n'est que de l'ordre de 50 200 mg par décimètre carré de surface extérieure des tubes. REVENDICATIONS 1 Procédé de réalisation d'une gaine en alliage de zirconium pour le combustible d'un élément combustible de réacteur nucléaire par formage d'un tube de départ puis retraitement du tube de départ formé caractérisé par le fait que, pour retraiter le tube de départ formé, on commence par lemeuler sur sa surface extérieure puis on le soumet à un traitement de recuit terminal. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on retire par meulage une couche superficielle d'une épaisseur de l'ordre de 1 10 Fm de la surface extérieure du tube de départ formé. 3 Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que, par le traitement de recuit terminal, on porte à une température de l'ordre de 450 à 6500 C le tube de départ formé.