Brevet FR2547750A1 — publié le 19841228

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier ayant d'excellentes propriétés de résistance mécanique et de ténacité à basse température. On a consacré divers efforts de recherche afin d'améliorer la résistance mécanique et la ténacité à basse température des tubes de transport de fluide tel que le pétrole ou le gaz naturel, formés d'acier Une amélioration des propriétés de résistance mécanique et de ténacité à 10 basse température est nécessaire non seulement dans les tubes linéaires de transport, c'est-à-dire les tubes rectilignes, mais aussi dans les tubes courbes, par exemple les tubes coudés. Un tube coudé formé d'acier ayant d'excellentes 15 propriétés de résistance mécanique et de ténacité à basse température, formé à partir d'une tôle d'acier comprenant une seule couche est habituellement fabriqué par traitement d'un tube d'acier faiblement allié, ayant une résistance mécanique élevée, dans une opération de mise en forme, avec application d'un traitement de normalisation auxtubes d'acier. Cependant, on a récemment eu tendance à adopter des tubes d'acier ayant un diamètre plus grand afin d'améliorer le rendement de transport, si bien que la résistance 25 mécanique d'un tube coudé d'acier fabriqué par un traitement de normalisation s'est révélée insuffisante L'augmentation de la résistance mécanique d'un tube coudé d'acier fabriqué par normalisation peut être simplement obtenue par augmentation de l'équivalent carbone d'un tube coudé d'acier fai30 blement allié de résistance mécanique élevée, mais l'augmentation de l'équivalent carbone pose des problèmes tels qu'une réduction de la soudabilité. On adopte donc de plus en plus, afin de résoudre ces problèmes, un procédé de fabrication de tubes coudés 35 d'acier qui comprend, au lieu du traitement de mise en forme du tube avec application d'un traitement de normalisation, un traitement de mise en forme avec application d'un traitement d'affinage qui comprend un traitement de trempe et un traitement de revenu du tube, afin que celui-ci ait une résistance mécanique élevée même pour un plus faible équivalent carbone Cependant, un tube coudé d'acier fabriqué par un traitement d'affinage présente une ténacité réduite. On a proposé de remédier à cet inconvénient par utilisation de divers procédés destinés à accroître la ténacité d'un tube coudé d'acier fabriqué au cours d'un traitement d'affinage Cependant, tous ces procédés néces10 sitent de nombreuses opérations de traitement thermique et ne permettent pas la fabrication d'un tube coudé d'acier ayant une résistance mécanique élevée et une grande ténacité aux faibles températures. On recherche donc un procédé destiné à permettre 15 une fabrication efficace d'un tube coudé d'acier, formé à partir d'une tôle d'acier comprenant une seule couche, ayant une résistance mécanique élevée et une ténacité élevée aux basses températures, mais on n'a pas encore proposé de tels procédés. Les conditions d'utilisation d'une tuyauterie de transport sont devenues de plus en plus sévères étant donné la nécessité du transport de fluide contenant un gaz corrosif tel que l'hydrogène sulfuré gazeux ou l'anhydride carbonique gazeux En conséquence, la résistance à la corrosion des 25 tubes coudés d'acier précités formés à partir d'une tôle d'acier et comprenant une seule couche est devenue insuffisante. Un tube coudé d'acier revêtu, comprenant une couche de revêtement d'un acier ayant une résistance élevée -30 à la corrosion comme couche interne et une couche constituant un substrat d'acier faiblement allié et de résistance mécanique élevée constituant la couche externe, est utilisé à certains emplacements comme tube de transport afin qu'il résolve ce problème. Le tube coudé d'acier revêtu précité est habituellement fabriqué par disposition d'une tôle de revêtement d'un acier ayant une résistance élevée à la corrosion sur une tôle de substrat d'un acier faiblement allié de résistance mécanique élevée, puis parliaison sous pression des deux tôles l'une à l'autre par laminage à chaud formant une tôle d'acier revêtu, puis par formation d'une ébauche de tube à partir de la tôle ainsi préparée d'acier revêtu, la couche de revêtement étant à l'intérieur et le substrat à l'extérieur, puis parsoudage de la ligne de soudure de l'ébauche afin qu'un tube d'acier revêtu soit préparé, et par application d'un traitement de mise sous forme coudée 10 du tube résultant d'acier revêtu avec chauffage de ce tube afin qu'un tube coudé soit fabriqué. Dans le procédé précité de fabrication d'un tube coudé d'acier revêtu, le traitement de mise en forme est appliqué au tube lorsqu'il est chauffé, comme indiqué précé15 demment, et juste après,le tube résultant coudé d'acier revêtu est refroidi rapidement, afin que la résistance à la corrosion de la couche de revêtement du tube coudé soit accrue En d'autres termes, le tube coudé d'acier revêtu est soumis à un traitement de mise en solution. Lorsque le tube coudé d'acier revêtu est soumis au traitement de mise en solution comme indiqué précédemment, des carbures qui ont précipité aux limites des grains de la couche de revêtement se dissolvent dans les grains des cristaux de la couche de revêtement, améliorant ainsi la 25 résistance à la corrosion de cette couche Simultanément, comme la tôle formant le substrat du tube coudé est cependant elle aussi soumise à un traitement thermique analogie à celui de la couche de revêtement, le substrat a une structure durcie Ceci augmente la résistance mécanique mais réduit la ténacité du substrat Un tube coudé d'acier revêtu ayant un substrat de ténacité réduite ne peut pas être utilisé dans une application réelle. Lorsqu'un tube coudé d'acier revêtu est soumis à-un traitement de mise en solution puis à un traitement 35 de revenu destiné à accroître la ténacité du substrat, afin que le problème précité soit résolu, la couche de revêtement est elleaussi soumise à un traitement thermique analogue à celui qui est appliqué au substrat si bien que les carbures précipitent aux limites des grains de la couche de revêtement et réduisent ainsi la résistance à la corrosion de cette couche de revêtement. Dans ces conditions, il est impossible, compte tenu de l'état actuel de la technique, d'appliquer un traitement de mise en solution à un tube coudé d'acier revêtu afin d'améliorer la résistance à la corrosion de la couche de revêtement. La mise au point d'un tube coudé d'acier revêtu comprenant une couche de revêtement ayant une résistance élevée à la corrosion et un substrat ayant une ténacité élevée aux basses températures et une résistance mécanique élevée est très souhaitable Cependant, un tel tube coudé 15 d'acier revêtu n'a pas encore été proposé. L'invention concerne un procédé qui permet la fabrication effective d'un tube coudé d'acier formé à partir d'une tôle d'acier comprenant une seule couche, ayant une résistance mécanique élevée et possédant une ténacité élevée 20 aux basses températures. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier revêtu qui comporte une couche de revêtement ayant une résistance élevée à la corrosion et un substrat ayant une ténacité élevée aux basses tempéra25 tures et une résistance mécanique élevée. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier ayant d'excellentes propriétés de résistance mécanique et de ténacité aux basses températures, comprenant: l'application d'un traitement de mise en forme à un tube d'acier formé à partir d'une tôle d'acier comprenant au moins une couche, avec traitement thermique du tube d'acier dans les conditions suivantes: température de chauffage: 900 à 1 150 C, période de maintien: 15 min au maximum, et vitesse de refroidissement: 5 à 100 C/s, ladite couche au moins de la tôle d'acier contenant essentiell 1 ement: carbone: de 0,002 à 0,050 % en poids silicium: de 0,05 à 0,80 % en poids 5 manganese: de 0,80 à 2,20 % en poids niobium: de 0,002 à 0,100 % en poids aluminium: de 0,01 à 0,08 % en poids azote: de 0,002 à 0,010 % en poids et le reste étant formé de fer et d'impuretés inévitables; 10 si bien qu'un tube coudé d'acier ayant une résistance mécanique élevée et une ténacité élevée aux basses températures est réalisé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description 15 d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un graphique représentant l'effet de l a teneur en carbone, à l'état brut de durcissement, sur la résistance à la traction et la température de transi20 tion de fracture; la figure 2 est un graphique représentant l'effet de l'équivalent carbone à l'état brut de durcissement sur la résistance à la traction et la température de transition de fracture; la figure 3 est un graphique représentant l'effet de la teneur en phosphore à l'état brut de durcissement sur la résistance à la traction et la température de transition de fracture; et la figure 4 est une vue en plan représentant l'ap30 pareil dans lequel un traitement de mise en forme est appliqué à un tube d'acier formé d'une tÈle d'acier comprenant au moins une couche, pendant que le tube est soumis à un traitement thermique. Des études importantes ont été menées, compte 35 tenu des considérations qui précèdent, pour la mise au point d'un procédé permettant une fabrication effective de tube coudé d'acier formé à partir de tôle comprenant au moins une couche, ayant une résistance mécanique élevée et une ténacité élevée aux basses températures, et ces études ont donné les résultats suivants. La réduction de ténacité d'un tube coudé d'acier fabriqué par application d'un traitement dé mise en forme à un tube d'acier formé à partir d'une tôle comprenant au moins pne couche, avec traitement thermique du tube, peut être évitée par réduction de la teneur en carbone du tube d'acier, et la réduction de la résistance mécanique du 10 tube coudé d'acier due à une réduction de la teneur en carbone peut être compensée par une augmentation de la teneur en éléments tels que le manganèse qui sont contenus dans le tube d'acier. On prépare d'abord diverses tôles d'acier ayant 15 diverses teneurs en carbone par modification de la teneur en carbone des tôles contenant 0,25 % en poids de silicium, 1,35 % en poids de manganèse, 0,02 % en poids de niobium et 0,04 % en poids de vanadium On chauffe ces tôles à 1 050 C, puis on leur fait subir un traitement de durcissement 20 et on étudie l'effet de la teneur en carbone sur la résistance à la traction (TS) et la température de transition de fracture (v Trs) à l'état brut de durcissement. Les résultats sont représentés par la figure 1. Comme l'indique clairement celle-ci, une réduction de la 25 teneur en carbone augmente la ténacité de la tôle mais réduit sa résistance à la traction. La raison de ce comportement est la suivante La structure de la tôle d'acier à teneur élevée en carbone comprend essentiellement de la martensite, donnant ainsi 30 une faible ténacité à la tôle Une tôle ayant une faible teneur en carbone a au contraire une structure mixte formée de bainite fine et de ferrite fine, si bien que la résistance à la traction de la tôle est faible, bien qu'elle ait une meilleure ténacité. On a alors effectué l'essai suivant afin de déterminer un procédé de compensation de la réduction de la résistance à la traction de la tôle due à la réduction de la teneur en carbone Plus précisément, dans le cas de tôles d'acier ayant une épaisseur de 20 mm, soumises à un traitement de durcissement appliqué à partir d'une température comprise entre 900 et 1 100 C, on a étudié l'effet 5 de l'équivalent carbone (Ceq) calculé par l'équation suivante, sur la résistance à la traction (TS) et la température de transition de fracture (v Trs) des tôles brutes de durcissement Les résultats sont représentés sur la figure 2, avec la définition suivante: 10 Mn Cu + Ni Cr + Mo + V Ceq = C + + + 6 1 5 5 Sur la figure 2, les cercles blancs représentent les résultats obtenus avec des tôles ayant une teneur en 15 carbone inférieure à 0,05 % en poids, les cercles noirs représentent les résultats obtenus avec des tôles ayant une teneur en carbone dépassant 0,05 % en poids, et les triangles représentent les résultats obtenus avec des tôles ayant une teneur en carbone inférieure à 0,05 % en poids 20 et une teneur en bore inférieure à 0,003 % en poids. Comme l'indique clairement la figure 2, la résistance à la traction (TS) et la température de transition de fracture (v Trs) d'une tôle brute de durcissement présentent une relation sensiblement constante avec l'équiva25 lent carbone (Ceq). On a aussi confirmé l'existence d'une relation constante telle qu'indiquée pour le titane qui ne participe à l'équivalent carbone (Ceq). Cela signifie que la réduction de la résistance 30 à la traction de la tôle, due à une réduction de la teneur en carbone, peut êtrecompensée par une augmentation de la teneur en éléments tels que le manganèse, le chrome, le molybdène et le vanadium, dans la tôle. Par exemple, une résistance à la traction d'au 35 moins 5,8 108 Pa telle que spécifiée par la norme A Pl X 70 peut être obtenue par augmentation de l'équivalent carbone (Ceq) à au moins 0,265, et une température de transition de fracture (v Trs) pouvant atteindre 60 C peut être obtenue par réduction de l'équivalent carbone (Ceq) à une valeur inférieure à 0,36 et de préférence à 0,33. La présente invention repose sur les découvertes précédentes, et le procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier selon l'invention, ayant'd'excellentes propriétés de résistance mécanique et de ténacité à basses températures, se caractérise en ce qu'il comprend: l'application d'un traitement de mise en forme 10 à un tube d'acier formé d'une tôle comprenant au moins une couche, avec traitement thermique du tube d'acier dans les conditions suivantes: température de chauffage: 900 à 1 150 C, période de chauffage: 15 min au maximum, et vitesse de refroidissement: 5 à 100 C par seconde, ladite couche au moins de contenant essentiellement carbone: de 0,002 silicium: de 0,05 manganese: de 0,80 niobium: de 0,002 aluminium: de 0,01 azote: de 0,002 la tôle formant le tube d'acier à 0,050 à 0,80 à 2,20 à 0,100 à 0,08 à 0,010 % en poids % en poids % en poids % en poids % en poids % en poids le reste étant formé de fer ou d'impuretés inévitables, ou bien ladite couche au moins de la tôle formant le tube contenant en outre, la résistance mécanique, au le groupe suivant: cuivre: de 0,05 nickel: de 0, 05 chrome: de 0,05 molybdène: de 0,03 vanadium: de 0,01 bore: de 0,0003 titane: de 0,005 et calcium: de 0,0002 comme constituant augmentant moins un élément choisi dans à à à à à à à 1,00 3,00 1,00 0,80 0,10 0,0030 0,100 % en poids % en poids % en poids % en poids % en poids % en poids % en poids à 0,0100 % en poids si bien qu'un tube coudé d'acier ayant une résistance mécanique élevée et une ténacité élevée aux basses températures est fabriqué. On considère maintenant les raisons pour lesquelles la composition chimique des constituants principaux de ladite couche au moins de la tôle, avant application du traitement de mise en forme au tube coudé selon l'invention, est limitée aux valeurs indiquées précédemment. ( 1) Carbone: Le carbone a pour effet, lorsque sa concentration diminue, de provoquer une réduction de la résistance mécanique de la couche ou d'une couche au moins de la tôle, mais il augmente la ténacité d'au moins une couche de la tôle Cependant, la teneur en carbone, lorsqu'elle est inférieure à 0,002 % en poids, ne permet pas l'obtention de la ténacité et de la résistance mécanique minimale nécessaires à ladite couche de la tôle La teneur en carbone doit donc au moins être égale à 0,002 % en poids Lorsqu'elle dépasse 0,05 % en poids d'autre part, la ténacité de la couche de la tôle, brute de durcissement, ne peut pas être accrue à moins de 60 C qui est la valeur habituelle exprimée par la température de transition de fracture (v Trs). La teneur en carbone ne doit donc pas dépasser 0,05 % en poids. ( 2) Silicium: Bien que le silicium ait un effet désoxydant, une teneur en silicium inférieure à 0,05 % en poids ne peut pas donner un effet désoxydant voulu La teneur en silicium doit donc être d'au moins 0,05 % en poids Une 30 teneur dépassant 0,80 % en poids d'autre part provoque une réduction de la ténacité de la couche considérée de la tôle La teneur en silicium ne doit donc pas dépasser 0,80 % en poids. ( 3) Manganèse: Le manganèse a pour effet de provoquer une compensation de la réduction de résistance mécanique de la couche considérée de la tôle, résultant de la réduction de la teneur en carbone Cependant, une teneur en manganèse inférieure à 0,80 % en poids ne peut pas donner une effet voulu, comme indiqué précédemment La teneur en manganèse doit donc être d'au moins 0,8 % en poids Lorsque cette teneur dépasse 2,20 % en poids d'autre part, la ténacité de ladite couche brute de durcissement ne peut pas être accrue audessous de 60 C qui est la valeur classique exprimée par la températurede transition de fracture (v Trs) La teneur en manganèse ne doit donc pas dépasser 2,20 % en 10 poids. ( 4) Niobium: Le niobium a pour effet, au cours du chauffage d'une couche au moins de la tôle, d'empêcher le grossissement des grains d'austénite de la couche considérée de la tôle 15 par dispersion fine et uniforme dans cette couche, sous forme de carbonitrure de niobium (Nb(CN)) Une teneur en niobium inférieure à 0,002 % en poids ne peut cependant pas donner un effet voulu tel qu'indiqué précédemment. La teneur en niobium doit donc être au moins égale à 0,002 % 20 en poids Une teneur dépassant 0,1 % en poids provoque d'autre part l'apparition de défauts superficiels dans ladite couche considérée de la tôle La teneur en niobium ne doit donc pas dépasser 0,1 % en poids. ( 5) Aluminium: L'aluminium est un élément assurant une désoxydation efficace Lorsque la couche considérée de la tôle est chauffée, l'aluminium se nitrure en formant un nitrure d'aluminium qui a pour effet d'empêcher un grossissement des grains d'austénite dans la couche considérée Cependant, 30 une teneur en aluminium inférieure à 0,01 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu tel qu'indiqué précédemment. La teneur en aluminium doit donc être au moins égale à 0,01 % en poids Une teneur dépassant 0,08 % en poids provoque d'autre part l'apparition de défauts superficiels sur 35 la couche considérée La teneur en aluminium ne doit donc pas dépasser 0,08 % en poids. 1 1 ( 6) Azote: L'azote est un élément indispensable pour la nitruration de l'aluminium en nitrure d'aluminium qui a pour effet d'empêcher un grossissement des grains d'austénite de la couche considérée au moins de la tôle Cependant, une teneur en azote inférieure à 0,002 % en poids ne permet pas la formation de nitrure d'aluminium en quantité qui suffit pour que les grains d'austénite ne puissent pas grossir La teneur en azote doit donc être au moins égale à 0,002 % en poids Une teneur en azote supérieure à 0,01 % en poids réduit d'autre part la ténacité de la couche considérée de la tôle Cette teneur en azote ne doit donc pas dépasser 0,01 % en poids. Les paragraphes suivants indiquent les raisons pour lesquelles les quantités des constituants qui accroissent la résistance mécanique dont l'un au moins est contenu en outre dans la couche considérée de la tôle, dans un but analogue à celui du manganèse, pour la compensation de la réduction de la résistance mécanique de la couche consi20 dérée de la tôle, sont limitées, comme indiqué précédemment. ( 1) Cuivre: Le cuivre a pour effet d'augmenter la résistance mécanique et la résistance aux fissures induites par l'hydrogène de la couche considérée de la tôle Une teneur en 25 cuivre inférieure à 0,05 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu comme indiqué précédemment Cette teneur doit donc être d'au moins 0,05 % en poids Une teneur en cuivre dépassant 1,0 % en poids d'autre part réduit l'aptitude à l'usinage à chaud de la couche considérée de la tôle La teneur en cuivre ne doit donc pas dépasser 1,0 % en poids. ( 2) Nickel: e Le nickel a pour effet d'accroître la résistance mécanique et la ténacité de la couche considérée de la tôle et d'empêcher aussi l'apparition des défauts dus au cuivre Cependant, une teneur en nickel inférieure à 0,05 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu précité Cette teneur doit donc être au moins égale à 0,05 % en poids. Lorsque la teneur en nickel dépasse 3,0 % en poids d'autre part, des fissures peuvent apparaitre-dans la couche considérée de la tôle lors du soudage du raccord de l'ébauche et, en outre, le nickel est relativement coûteux La teneur en nickel ne doit donc pas dépasser 3,0 % en poids. ( 3) Chrome: Le chrome a pour effet d'accroître la résistance mécanique de la couche considérée de la tôle Cependant, 10 une teneur en chrome inférieure à 0,05 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu précité Le teneur en chrome doit donc être d'au moins 0,05 % en poids Une teneur en chrome dépassant 1,0 % en poids d'autre part réduit la ténacité et la soudabilité de la couche considére de la tôle La teneur en chrome ne doit donc pas dépasser 1,0 % en poids. ( 4) Molybdène: Pour les mêmes raisons que pour le chrome, la teneur en molybdène doit être comprise entre 0,03 et 0,8 % en poids. ( 5) Vanadium: Pour les mêmes raisons que pour le chrome, la teneur en vanadium doit être comprise entre 0,01 t 0,1 % en poids. ( 6) Bore: Le bore a pour effet de compenser la réduction de résistance mécanique de la couche considérée de la tôle dans la région des teneurs extrêmement faibles en carbone. Cependant, une teneur en bore inférieure à 0,0003 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu précité La teneur 30 en bore doit donc être d'au moins 0,0003 % en poids Une teneur en bore dépassant 0,003 % en poids d'autre part réduit la ténacité de la couche considérée de la tôle. La teneur en bore ne doit donc pas dépasser 0,003 % en poids. ( 7) Titane: Le titane a pour effet d'empêcher un grossissement des grains d'austénite par précipitation de nitrure de titane dispersé uniformément et finement dans la structure de la couche considérée de la tôle aux limites des grains d'austénite de la couche considérée si bien que la ténacité de cette couche est améliorée Le titane a un autre effet, lorsque du bore est ajouté, car il protège le-bore contre l'azote par combinaison préférentielle du titane avec l'azote plutôt qu'avec le bore Cependant, une teneur en titane inférieure à 0,005 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu précité La teneur en titane doit donc être d'au moins 0,005 % en poids Lorsqu'elle dépasse 0,1 % en poids 10 d'autre part, on n'observe aucune amélioration particulière de l'effet précité La teneur en titane ne doit donc pas dépasser 0,1 % en poids de préférence. ( 8) Calcium: Le calcium a pour effet d'augmenter la résistance 15 à la fissuration induite par l'hydrogène de la couche considérée de la tôle Cependant, une teneur en calcium inférieure à 0,0002 % en poids ne peut pas donner l'effet voulu précité. La teneur en calcium doit donc être au moins égale à 0,0002 % en poids Lorsque la teneur en calcium dépasse 0,01 % en poids d'autre part, il se forme de l'oxysulfure de calcium et de l'aluminate de calcium qui provoquent une réduction de la résistance à la fissuration induite par l'hydrogène. La teneur en calcium doit donc être au maximum égale à 0,01 % en poids. Les paragraphes qui suivent indiquent l'effet de la teneur en phosphore qui est contenu en outre comme ingrédient augmentant la ténacité dans la couche considérée de la tôle. On prépare diverses tôles d'acier ayant différentes 30 concentrations de phosphore par modification de la teneur en phosphore de tôles d'acier de 15 mm d'épaisseur contenant 0,04 % en poids de carbone, 0,25 % en poids de silicium, 1,55 % en poids de manganèse, 0,035 % en poids de niobium, 0, 004 % en poids d'azote, 0,28 % en poids de cuivre, 0,10 % 35 en poids de nickel et 0,002 % en poids de soufre On chauffe ces tôles à 1 010 C et on leur fait alors subir un traitement de durcissement, puis on étudie l'effet de la teneur en phosphore sur la résistance à la traction (TS) et la température de transition de fracture (v Trs) des tôles brutes de durcissement Les résultats sont représentés par la figure 3 Comme l'indique celle-ci, bien que la ténacité de la tôle soit excellente même à l'état brut de durcissement étant donné la faible teneur en carbone, la ténacité de la tôle est accrue lorsque la teneur en phosphore est inférieure à 0,008 % en poids On peut attribuer ce comportement au fait qu'une plus faible teneur en phosphore réduit l'apti10 tude au durcissement de la tôle En conséquence, on peut ajouter du phosphore à la couche considérée de la tôle en quantité comprise entre 0,0001 et 0,008 % en poids afin d'augmenter encore la ténacité de la couche considérée de la tôle. On considère maintenant les raisons pour lesquelles les conditions de traitement thermique sont limitées aux conditions indiquées précédemment. ( 1) Température de chauffage: Le chauffage du tube formé par la tôle d'acier comprenant au moins une couche, à une température comprise entre 900 et 1 150 C,transforme la structure de cette couche en austénite Une température inférieure à 900 C ne permet cependant pas une dissolution suffisante des carbures dans les grains d'austénite, provoquant ainsi ue réduction de la résistance mécanique de la couche considérée de la tôle. Lors de la fabrication d'un tube coudé d'acier revêtu, les carbures ne se dissolvent pas suffisamment dans les grains d'austénite de la couche de revêtement et, en conséquence, la résistance à la corrosion de cette couche n'est pas accrue Il est donc nécessaire de chauffer le tube d'acier à une température au moins égale à 900 C Lorsque le tube formé d'acier comprenant au moins une couche est chauffé à une température dépassant 1 150 C d'autre part, les grains d'austénite de cette couche deviennent plus gros et réduisent 35 la ténacité de la couche de la tôle Le tube d'acier doit donc être chauffé à une température qui ne dépasse pas 1 150 C. ( 2) Période de maintien: Il est souhaitable que le tube d'acier formé de la tôle contenant au moins une couche soit chauffé pendant une longue période afin que les carbures se dissolvent suffisamment dans les grains d'austénite de la couche considérée Cependant, lorsque le tube est chauffé pendant plus de 15 min, les grains d'austénite de la couche considérée grossissent et réduisent ainsi la ténacité de la couche de la tôle Le tube d'acier doit donc être chauffé pendant 10 un temps qui ne dépasse pas 15 min. ( 3) Vitesse de refroidissement: Après le chauffage du tube d'acierformé à partir de la tôle comprenant au moins une couche, à une température comprise dans la gamme prescrite pendant la période pres15 crite comme indiqué précédemment, il faut que le tube soit refroidi rapidement afin que la résistance mécanique de la couche considérée soit accrue Lors du refroidissement du tube avec une vitesse inférieure à 5 C/s cependant, la résistance mécanique de la couche considérée n'est pas 20 améliorée Lors de la fabrication d'un tube coudé d'acier revêtu, des carbures précipitent aux limites des grains d'austénite de la couche de revêtement et réduisent ainsi la résistance à la corrosion de cette couche Il faut donc que le tube d'acier soit refroidi avec une vitesse de refroi25 dissement au moins égale à 5 C/s D'autre part, il est très difficile, en l'état actuel de la technique, de refroidir le tube d'acier avec une vitesse de refroidissement dépassant 100 C/s Cette vitesse de refroidissement est donc spécifiée comme ne dépassant pas 100 C/s. On considère maintenant, en référence à la figure 4, un exemple de mise en oeuvre du procédé de mise en forme d'un tube d'acier formé à partir d'une tôle comprenant au moins une couche, avec traitement thermique simultané de l'acier comme indiqué précédemment. La figure 4 est une vue en plan montrant comment un traitement de mise en forme d'un tube acier formé d'une tôle comprenant au moins une couche du type précité est exécuté alors que le tube d'acier est soumis à un traitement thermique Comme l'indique la figure 4, deux rouleaux menés 2 déplacent à force le tube d'acier 1 en direction horizontale entre ces deux rouleaux 2 Deux rouleaux 3 de guidage 5 du tube d'acier 1 sont disposés après la paire de rouleaux menés 2 Une bras 5 ayant une pince 4 destinée à serrer l'extrémité antérieure du tube d'acier 1 pivote autour d'un arbre 6 Un enroulement 7 de chauffage à haute fréquence du tube d'acier 1 est placé après les rouleaux 3 de guidage. 10 Plusieurs buses 8 de pulvérisation destinées à refroidir immédiatement le tube chauffé 1 par projection d'eau de refroidissement sur le tube 1 chauffé par l'enroulement 7 à haute fréquence sont placées après l'enroulement 7. L'extrémité antérieure du tube d'acier 1 maintenu 15 horizontalement par la paire de rouleaux menés 2 et la paire de rouleaux de guidage 3 est serrée par la pince 4 qui maintient l'extrémité antérieure du tube 1 sur le bras Le tube 1, passant dans l'enroulement 7 de chauffage à haute fréquence, est alors chauffé par circulation d'un 20 courant électrique dans l'enroulement 7, et de l'eau de refroidissement est projetée par la buse 8 à la surface du tube 1 ainsi chauffé, avec déplacement continu de ce tube 1 sous la commande des rouleaux menés 2, dans le sens de la flèche A Ceci provoque un pivotement continu du 25 bras 5 autour de l'arbre 6, suivant la flèche B, et le tube 1 d'acier subit ainsi un traitement de mise en forme, tout en étant soumis à un traitement thermique. On considère maintenant plus en détail le procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier selon l'invention 30 dans des exemples, par comparaison avec des tubes coudés d'acier considérés comme référence et qui ne sont pas réalisés selon l'invention. EXEMPLE 1 On fait subir un traitement de mise en forme, par 35 l'appareil de la figure 4, à des tubes d'acier formés d'une tôle comprenant une seule couche ayant la composition chimique indiquée dans le tableau I, avec chauffage des tubes d'acier à une température indiquée dans le tableau I pendant un temps compris entre 30 et 90 s, et les tubes sont alors refroidis immédiatement avec une vitesse de refroidissement comprise entre 15 et 50 C par seconde Les tubes coudés 5 de référence qui ne sont pas réalisés selon l'invention et qui portent des références 1 à 4 sont obtenus par réchauffage, après application du traitement précité de durcissement, à la température de chauffage comme indiqué sur le tableau I pour le revenu Des échantillons de traction et des échan10 tillons Charpy sont découpés dans les tubes coudés de référence n 1 à 4 qui ne sont pas réalisés selon l'invention et dans les tubes coudés d'acier réalisés selon l'invention et qui portent les références 5 à 10, sur le tableau I Les échantillons résultants n 1 à 4 des tubes de référence et les échantillons n 5 à 10 des tubes selon l'invention sont soumis individuellement à un essai de traction et à un essai Charpy. Les échantillons précités d'essai de traction ont un diamètre de 6 mm et une longueur calibrée de 25 mm, 20 et les échantillons de l'essai Charpy ont des dimensions de 10 x 10 x 55 mm. Les résultats des essais précités de traction et Charpy sont indiqués dans le tableau II. TABLEAU I - ^ Qi 4:,-i 0 4 aÀ,, a O g qv > -W Ci a c)Xn $ 4 U n 'a)z Cw o 1 _ __ _ _ _ _ _ _ _ _CJ Qi 4 J 1 02 $:> a)Qi w P Composition chimique (% en poids) c A C c 4 Mi c Qi Co 4 LW es 10 N O W 10 P 4 U Co eJ i <> n (rmn 3 (n) (mm) A Pl C Si Nn P S Cu Ni Cr Mo Nb V Ti A 1 B N Ca Ceq Ef I U E > 1 508 15,9 3 D X 65 0,12 0,24 1,34 0,019 0,003 _ _ _ 0,04 0,045 0,023 0, 0031 0,36 ( 670) -i a _ _ _ 99 2 610 25,4 5 D X 70 0,11 0,27 1,27 0,011 0,004 0,21 0,11 0,11 0,12 _ 0, 039 0,029 O,0042 _ 0,40 980) n, _ _, _ _ _ _ _ _ _ _ _( oj 4 960 0 I Gc 3 610 20,3 3 D X 65 0,11 0,25 1,39 0,018 0,002 _ 0,032 0,050 0,011 0,030 0,0038 _ 0,35 ( 640) a__ __, _ I-o _l o o I_ I Io, o o o I _-_ __ o-oo _-1 oo o 1-1 0 9 ( 50) o_ 4 610 25,4 5 D X 70 0,08 0,20 1,58 0,020 002 O,723 0,031 0,0090,034 _ 0,0040 0,33 ( 590) x-_I 1 I o | 9 508 15,9 3 D X 65 0,03 0,22 1,58 0,012 0,002 _ 031 0,028 00043 0,29 90 14 o 31 8 0,2 a 1 o_'1-I I I -I I 711406 18,3 4 D X 65 0,04 O 1 0,03 001 0,29 0,113 043 0,040 0,015 0,032 0, 0048 0,0025 0,33 980 c I 3,501 t 103 7 610 201 3 30 X 70 0,02 0,18 1,65 0,015 0,003 0,17 01032 0,018 0,029 0, 048 0,33 970 o 8 610 25,4 50 X 70 0,03 0,27 1,28 0,011 0,003 0,24 -0,040 0,032 0,020 0, 022 0,0012 0,0059 0,30 960 no 9 508 18,3 30 X 65 0,02 0,23 1,64 0,003 0,001 0,028 0,035 0,0038 0,29 950 E'101 711 31,2 50) X 65 0,03 0,19 1,44 0,004 0,001 0,27 0,13 0,09,01 os O o 01 0,022 0,0040 0,0022 0,31 1000 ul 1-4 -0 LA TABLEAU II Echantillon Essai de traction Essai Charpv n YS TS v Trs v E-46 C ( 108 Pa) ( 108 Pa) ( C) (N m) 1 4,88 6,17 -34 39 Echantillon 2 5,28 6,43 -40 55 découpé dans un tube coudé 3 4,76 6,03 -54 142 un tube coude de référence 4 5,10 6,58 -56 138 4,91 6,24 -87 413 6 4,89 6,52 -77 368 Echantilion 7 5,24 6,53 -75 398 découpé dans un tube coudé 8 5,11 6,32 78 402 selon l'invention 9 4,75 6,17 -102 424 4,84 6,42 -91 407 Comme l'indique clairement le tableau II, dans tous les échantillons n 5 à 10 des tubes coudés d'acier selon l'invention, la ténacité à basse température est remarquablement accrue par rapport à celle des échantillons n 1 à 4 des tubes coudés d'acier de référence qui ne sont pas réalisés selon l'invention En outre, la résistance à la traction dépasse celle qui est spécifiée dans la norme A Pl dans tous les échantillons n 5 à 10 des tubes coudés selon l'invention Les échantillons n 9 et 10 de coudes coudés selon l'invention en particulier qui ont une teneur réduite en phosphore présentent une ténacité encore améliorée à basse température. EXEMPLE 2 On applique un traitement de mise en forme 15 à l'aide de l'appareil de la figure 4 à des tubes d'acier revêtu ayant chacun une couche de revêtement dont la composition chimique est spécifiée dans la norme JIS indiquée dans le tableau III, formant la couche interne, le substrat ayant la composition chimique indiquée dans le tableau III 20 et formant la couche externe, les tubes d'acier revêtu étant chauffés à une température indiquée dans le tableau III pendant un temps compris entre 40 et 70 s-et étant alors refroidis immédiatement avec une vitesse de refroidissement comprise entre 25 et 50 C/s Les échantillons de 25 traction et Charpy sont découpés dans les substrats des tubes coudés d'acier revêtu de référence n 1 et 2 qui ne sont pas réalisés selon l'invention et dans les substrats des tubes résultantsd'acier n 3 à 7 selon l'invention, les résultats étant indiqués dans le tableau III Les échantillons-ainsi obtenus des tubes de référence n 1 et 2 et des tubes selon l'invention n 3 et 7 sont soumis individuellement à un essai de traction et à un essai Charpy. Les dimensions des échantillons précités 35 de traction et Charpy sont les mêmes que dans l'exemple 1 décrit précédemment. Les résultats de l'essai de traction et de l'essai Charpy précités figurent dans le tableau IV. t> Ln 191 ú Q -4 6 'i 0011 O OC'0 O ZOOO Z 00 'O 9 z Ol'O i O O'o 1 t O O 100 '0 C 00 O 8 WI OZO co'0 O OLX aç 6 'T II L OZO 1 2 E'0 _ EEO'o ZO'o ETO'O _ ZO'O_ ZI Do 91 '0 ZZ" (O' MOO O W 7 oo l icl Q ZO'O oix sns GV L 1 '71 907 S, (D' _ _ _ _ _ _ sa ___4 rz O O c O OSO 1 6 Z l E 1 '0 c 600 _ O Ot 600 O O ZO -OO _ _ _ ' OO O O -1 O'9 GE 9 ' O :9 0201 6 z'0 00 o O z O O oo 6 Z O '0 _ t O 00 O __o O z O 't Sl'O '010 59 x aúCS lú s'70 M 9 O t T O s.s i O S 0 OI 1 '70 _ tú 00 OCO 6 O 90 ZO'O OT-O _ 00 Z O 00 O '10 O 1 EOO IT 1 O OLX a E Z'L 019 Z /m a, sas t D CD t 1 oz.O _ -c MI; M 0 CD CD P -C D (D z:2 riD H CD i 90 D g m, P III af VE Iq EV TABLEAU IV Echantillon Essai de traction Essai Charpy n YS TS v Trs v E-40 C ( 108 Pa) ( 108 Pa) ( C) (N m) Echantillon Echantillon 1 5,76 7,23 -16 12 découpé dans tube coudé atube coudé 2 6,16 7,61 + 2 8 d'acier revêtu réf rérence 3 5,06 6,62 -86 282 4 5,21 6,67 -91 403 Echantillon découpé dans 5 5,20 6,76 -94 393 tube coudé d'acier revêtu 6 5,09 6,70 -80 372 selon l'invention 7 5,23 6,46 -90 420 Comme l'indique le tableau IV, la ténacité à basse température est remarquablement accrue dans tous les échantillons 3 à 7 de tubes coudés d'acier revêtu selon l'invention par-rapport aux échantillons n 1 et 2 ds tubes coudés d'acier revêtu de reférence qui ne sont pas réalisés selon l'invention En outre, la résistance à la traction est supérieure à la valeur spécifiée par la norme A Pl pour tous les échantillons n 3 à 7 des tubes selon l'invention. Les échantillons ayant des dimensions de 2 x 25 x 50 mm sont alors découpés dans la couche de revêtement du tube coudé d'acier revêtu n 3 selon l'invention et dans la couche de revêtement du tube coudé d'acier revêtu de reférence n 1 qui n'est pas réalisé selon l'in15 vention, et on soumet ces échantillons à un essai de corrosion. L'essai précité de corrosion est effectué par immersion de chacun des échantillons précités dans une solution bouillante d'acide nitrique à 65 %, la vitesse 20 de corrosion de chaque échantillon étant alors étudiée. A la suite de l'essai précité de corrosion, l'échantillon du tube coudé n 3 selon l'invention présente une vitesse de corrosion de 0,18 g/m 2 h, alors que l'échantillon du tube de référence n 1, qui n'est pas réalisé selon l'invention, a une vitesse de corrosion de 0,31 g/m 2 h Il est ainsi manifeste que le tube coudé d'acier revêtu selon l'invention résiste mieux à la corrosion que le tube de référence qui n'est pas réalisé selon l'invention. En outre, on découpe des échantillons de 30 3 x 25 x 50 mm dans la couche de revêtement du tube coudé n 3 selon l'invention et de la couche de revêtement du tube coudé de référence n 1, tous deux formés d'acier revêtu, et on les soumet à un autre essai de corrosion. L'essai précité de corrosion est réalisé 35 par immersion de chacun des échantillons précités dans une solution bouillante d'acide sulfurique à 5 %, et par étude de la vitesse de corrosion de chaque échantillon. A la suite de l'essai précité de corrosion, l'échantillon du tube coudé d'acier revêtu n 3, selon l'invention, a montré une vitesse de corrosion de 4,03 g/m 2 h alors que l'échantillon du tube de référence 5 n 1 a présenté une vitesse de corrosion de 5,50 g/m 2 h. Il est ainsi manifeste que le tube coudé d'acier revêtu selon l'invention résiste mieux à la corrosion que le tube coudé d'acier revêtu de référence qui n'est pas réalisé selon l'invention. On a aussi découpé un échantillon contenant une zone du cordon de soudure et une zone affectée par la chaleur de soudage dans chacun des tubes coudés d'acier revêtu 3 et 7 selon l'invention, et on leur a fait subir les essais précités de corrosion afin d'étudier la résis15 tance à la corrosion de la zone de la soudure et de lazone affectée par la chaleur du soudage On a ainsi confirmé que la zone du cordon de soudure et la zone affectée par la chaleur de soudage possédaient une résistance à la corrosion pratiquement-égale à celle des autres parties. 20 Le procédé de fabrication d'un tube coudé d'acier revêtu comprenant une couche de revêtement formée d'un acier à résistance élevée à la corrosion, comme couche interne, et un substrat d'acier faiblement allié à résistance mécanique élevée comme couche externe, a été décrit 25 en détail Lors de l'utilisation d'un tube coudé d'acier revêtu dans un fluide contenant un gaz corrosif tel que l'hydrogène sulfuré gazeux ou l'anhydride carbonique gazeux, le tube coudé d'acier revêtu peut être réalisé avec une couche externe de revêtement et un substrat à l'inté30 rieur, c'est-à-dire que le substrat d'acier faiblement allié à résistance mécanique élevée peut former la couche interne et la feuille de revêtement constituée d'un acier à résistance élevée à la corrosion peut former la couche externe. Selon l'invention et comme décrit en détail dans la description qui précède, non seulement un tube coudé d'acier formé d'une tôle ayant une seule couche de résistance mécanique élevée et de ténacité élevée à basses températures peut être réalisé mais encore un tube coudé d'acier revêtu ayant une couche de résistance élevée à la corrosion et un substrat de résistance mécanique élevée et de grande ténacité à basse température, peut aussi être réalisé, ces tubes donnant des effets industriels utiles. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui vien10 nent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un tube coudé d'acierayant d'excellentes propriétés de résistance mécanique et de ténacité à basse température, caractérisé en ce qu'il comprend: l'application d'un traitement de mise en forme à un tube d'acier ( 1) formé d'une tôle comprenant au moins une couche, alors que le tube ( 1) est soumis à un traitement thermique dans les conditions suivantes: 10 température de chauffage: 900 à 1 150 C, période de maintien: 15 min au maximum, et vitesse de refroidissement 5 à 100 C/s ladite couche au moins de la tôle contenant essentiellement les éléments suivants: carbone: de 0,002 à 0,050 % en poids silicium: de 0,05 à 0,80 % en poids manganèse: de 0,80 à 2,20 % en poids niobium: de 0,002 à 0,100 % en poids aluminium: de 0,01 à 0,08 % en poids 20 azote: de 0, 002 à 0,010 % en poids le reste étant formé de fer et d'impuretés inévitables, si bien que le tube coudé d'acier ( 1) fabri- qué a une résistance mécanique élevée et une grande ténacité à basse température. 2 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite couche en outre au moins un élément cuivre: de 0,05 nickel: de 0,05 chrome: de 0,05 molybdène: de 0,03 vanadium: de 0,01 bore: de 0,0003 titane: de 0,005 et calcium: de 0,0002 au moins de la tôle contient choisi dans le groupe suivant: à 1,00 % en poids à 3,00 % en poids à 1,00 % en poids à 0,80 % en poids à 0,10 % en poids à 0,003 % en poids à 0,100 % en poids à 0,0100 % en poids 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite couche au moins de la tôle forme une couche unique 4 Procédé selon la revendication 1, caracté5 risé en ce que ladite couche au moins de la tôle comporte un substrat et une couche de revêtement formé d'un acier ayant une résistance élevée à la corrosion, et le substrat contient essentiellement les éléments suivants: carbone: de 0,002 à 0,050 % en poids silicium: de 0,05 à 0,80 % en poids manganèse: de 0,80 à 2,20 % en poids niobium: de 0, 002 à 0,100 % en poids aluminium: de 0,01 à 0,08 % en poids azote: de 0, 002 à 0,010 % en poids le reste étant formé de fer et d'impuretés inévitables. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le substrat contient en outre au moins un élément choisi dans le groupe suivant: cuivre: de 0,05 à 1,00 % en poids nickel: de 0,05 à 3,00 % en poidschrome: de 0,05 à 1,00 % en poids molybdène: de 0,03 à 0,80 % en poids vanadium: de 0,01 à 0,10 % en poids bore: de 0,0003 à 0,0030 % en poids titane: de 0,005 à 0,100 % en poids et calcium: de 0,0002 à 0,0100 % en poids 6 Procédé selon l'une des revendications 30 4 et 5, caractérisé en ce que le tube d'acier ( 1) est formé de manière que la couche de revêtement se trouve à l'intérieur et le substrat à l'extérieur. 7 Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le tube d'acier ( 1) est formé de manière que le substrat soit à l'intérieur et la couche de revêtement à l'extérieur.