Brevet FR2639462A1 — publié le 19900525

TUBE DE GAINAGE EN ACIER FERRITIQUE RENFORCE PAR DISPERSION. La présente invention concerne un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion pour un réacteur nucléaire, qui non seulement présente une résistance à haute température et une résistance au gonflement élevée mais qui en outre est supérieure en compatibilité avec un combustible à oxyde mixte d'uranium et de plutonium (U/Pu) (simplement désigné ci-après comme "compatibilité de combustible"). Plus particulièrement, la présente invention concerne un tube de gainage en acier ferritique renforcé -ar dispersion- destiné à tre utilisé comme tube de gainage pour combustible pour un réacteur surrégénérateur rapide amélioré, sans augmentation de coGts importante, en compatibilité de combustible de la surface interne du tube tel qu'il est nécessaire pour prolonger la durée d'exploitation du combustible, et un procédé de production d'un tel tube de gainage. Le tube de gainage pour combustible destiné à être utilisé dans un réacteur surrégénérateur rapide sert à résister à une pression interne produite par des produits à fission gazeuse à une température aussi élevée que 650 C sous irradiation aux neutrons rapides et à protéger un combustible à oxyde mixte d'uranium et de plutonium q'il contient. D'excellentes résistance à haute température, résistance au gonflement nécessitées par l'irradiation aux neutrons rapides (résistance au gonflement) et la compatibilité avec le combustible sont des particularités particulières importantes requises pour le tube de gainage. Afin d'améliorer le rendement économique d'une centrale nucléaire, il est nécessaire que la combustion du combustible dure longtemps. A cette fin, la mise au point d'un tube de gainage pour combustible de haute performance qui peut supporter une exploitation de longue durée est désiré. Jusqu'ici, comme matériau pour produire un tel tube de gainage, un acier inoxydable austénitique, tel que l'acier inoxydable du type SUS 316, ayant une excellente résistance à haute température a été utilisé. Toutefois, il est devenu apparent que l'acier inoxydable austénitique présente une si médiocre résistance au gonflement qu'il ne peut pas supporter une exploitation de longue durée. Par ailleurs, un acier inoxydable ic ferritique a significativement amélioré la résistance au gonflement comparée à celle de l'acier inoxydable austénitique. Toutefois, celui-ci a l'inconvénient que sa résistance A haute température est faible. En tant que mesure pour améliorer la résistance à haute température de l'acier inoxydable ferritique, un procédé, tel qu'un procédé d'alliage mécanique, est connu dans lequel de fines particules d'un oxyde, tel que Y203 ou ZrO2, ayant une excellente résistance thermique sont dispersésdans un métal au moyen de la métallurgie des t20 poudres afin d'obtenir un acier renforcé. On considère qu'un tel acier ferritique renforcé par dispersion d'oxyde constituera un matériau candidat principal pour un tube de gainage de longue durée. Tandis qu'un tel acier ferritique renforcé par dispersion présente non seulement une résistance au gonflement et une résistance à haute température excellentes mais est en outre désirable comme matériau pour un tube de gainage & longue durée de vie, toutefois, il présente les inconvénients suivants. Comme décrit dans un exemple du brevet US 4 075 010, intitulé "DispersionStrengthened Ferritic Alloy for Use in Liquid-Metal Fast Breeder Reactors (LMFBRS)", la plupart des aciers ferritiques renforcés par dispersion ont une teneur en Cr inférieure à 16 %. Ceci a pour cause que si la teneur en Cr d'un acier ferritique est élevée, ainsi quail est généralement connu de la technique. l'acier subit une fragilisation à 475QC et une fragilité de phase de travail a à une température d'environ 400 à 700 C qui est comprise dans la plage de température de fonctionnement du tube de gainage, ce qui soulève un problèm2 concernant le bon état du tube. Afin de supprimer de telles fragilités. il est désiré que la teneur en Cr soit d'environ 15 ou moins. En outre, l'acier ferritique renforcé par dispersion présente un problème d'anisotropie, c'est-à-dire que la résistance à haute température de l'acier est élevée suivant la direction d'enrobage mais faible suivant la direction qui lui est perpendiculaire.'Afin d'améliorer cette anisotropie particulière, l'introduction d'une structure martensitique est préférée. Et afin de former une structure martensitique, il est nécessaire que la teneur en Cr soit limitée à 13 % ou en-dessous. Par suite, la teneur en Cr de l'acier ferritique doit demeurer faible. Par ailleurs, la résistance à la corrosion, particulièrement la résistance à l'oxydation d'un acier ferritique de Fe-Cr dépend pratiquement de la teneur en Cr. Ainsi, lorsque la teneur en Cr est aussi faible que 13 % ou en-dessous, un problème se produit du fait que la compatibilité au combustible due principalement à l'oxydation est inférieure à celle des aciers inoxydables austénitiques. Une telle compatibilité au combustible, c'est-à-dire la corrosion de la surface interne d'un tube de gainage agit comme facteur limitant la durée de vie et la capacité d'exploitation d'un tube de gainage constitué d'un acier ferritique renforcé par dispersion ayant une résistance à haute température et une résistance au gonflement excellentes. Par suite, une amélioration de la compatibilité du combustible constitue une tâche importante. Un but de la présente invention est de créer un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion pour un réacteur nucléaire qui non seulement a une compatibilité au combustible excellente mais en outre a une résistance à haute température et une résistance au gonflement excellentes. Un but supplémentaire de la présente invention est de crier un procédé de production d'un tel tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion tel que - décrit ci-dessus sans augmentation importante de coût. Comme indiqué précédemment, la plupart des aciers ferritiques renforces par dispersion classiques ont une teneur en Cr inférieure à 16 %. Tandis que de tels aciers ferritiques présentent une résistance à haute température et une résistance au gonflement excellentes, ceux-ci présentent un problème dans la compatibilité au combustible due à un faible niveau de la teneur en Cr. En tenant compte de cette situation, les présents inventeurs ont menés des études longues et poussées eu égard à un procédé pour améliorer la compatibilité au combustible. En résultats il a été trouvé qu'une amélioration de la compatibilité au combustible peut Etre obtenue en utilisant un tube de gainage pour combustible ayant une structure à double couches dans laquelle le corps du tube de combustible est réalisé en utilisant les avantages (résistance à haute température et résistance au gonflement) d'un acier ferritique renforcé par dispersion ayant un bas niveau de teneur en Cr et dans lequel la surface interne de celui-ci est recouverte d'un acier ferritique ayant un niveau élevé de teneur en Cr qui provoque une excellente compatibilité au combustible. La présente invention a été réalisée à l'aide de la découverte décrite ci-dessus. En conformité avec la présente invention, il peut 5 8tre créé un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion pourvu d'une structure à double couches destinée à etre utilisée dans un réacteur nucléaire. Le tube de gainage comprend un corps de tube constitué d'un acier ferritique renforcé par dispersion comportant une céramique y étant dispersée et contenant 8 à 13 % en poids de chrome. La surface interne du corps de tube est recouverte d'un acier ferritique comprenant 18 à 30 % en poids de chrome. La présente invention crée en outre un procédé de production du tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion décrit ci-dessus. Le procédé comprend la création d'une capsule tubulaire comportant un tube extérieur et un tube intérieur, le tube intérieur étant constitué d'un acier ferritique contenant 18 à -30 % en poids de chrome, la compression d'une poudre d'un acier ferritique contenant 8 à 13 % en poids de chrome avec une poudre céramique dispersée dans celle-ci dans un espace formé entre les tubes intérieur et extérieur de la capsule tubulaire, la fermeture de la capsule tubulaire, le passage de la capsule tubulaire à un traitement à chaud de façon à intégrer la poudre au tube intérieur, et la dépose du tube extérieur. La fig. 1 est un graphique montrant le relation entre les caractéristiques de corrosion de l'acier Fe-Cr en simulation des états du combustible et la teneur en Cr, et La fig. 2 est une vue en coupe d'une capsule pour filage à chaud destinée à la production d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion. La présente invention sera maintenant décrite en détail par référence aux dessins. Le "pourcentage" des constituants chimiques donné dans le mémoire descriptif l'est en poids. La corrosion affectant la compatibilité au Z5 combustible est attribuée à l'oxydation par humidité et par le combustible à oxyde dans le tube de gainage, et l'oxydation est accélérée par du césium et du tellurium qui sont des produits de fission. Les présents inventeurs ont effectué un test de corrosion simulant la compatibilité au combustible qui est similaire à un test de corrosion effectué généralement en utilisant une vapeur à haute température contenant les produits de fission, c'est-à- dire du tellurium et du césium pour des aciers de Fe-Cr ayant une teneur en Or variant d'environ 9 à environ 25 %. Les résultats du test sont présentés à la fig. 1. Les conditions de simulation de combustible sélectionnées étaient telles que les matériaux de test étaient exposes à une vapeur contenant les produits de fission, c'est-à-dire du césium et du tellurium, ayant une température aussi élevée que 500 à 700 C pendant une durée de 50 heures et le changement de poids dû à la corrosion a été mesuré. Les matériaux de test étaient ceux des aciers de Fe-Cr ayant respectivement la teneur en Cr d'environ 9, 14, 20 et 25 %. A partir de la fig. 1, il est apparent que l'importance de la corrosion décroît avec une augmentation en teneur en Cr, et que lorsque la teneur en Cr est à environ 18 % ou plus, l'importance de la corrosion est d'environ un demi ou moins celle présentée lorsque la teneur en Cr était de 14 %. Par suite, l'amélioration dans la compatibilité au combustible est obtenue en augmentant la teneur en Cr d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion. Toutefois, l'augmentation en teneur en Cr entraîne un problème de fragilité et de sélection de structure métallurgique comme indiqué ci-dessus. Par suite, une caractéristique de la présente invention réside dans la réalisation d'une amélioration de compatibilité au combustible, sans affecter de manière contraire les propriétés du tube de gainage, en recouvrant la surface interne du tube (acier ferritique renforcé par dispersion) avec un tube à paroi mince constitué d'un acier ferritique à haute teneur en Cr en plus du corps de tube servant d'élément pour obtenir une résistance mécanique. Matériaux de revêtement (tube intérieur) pour un corps de tube de qainaqe. Les propriétés principales exigées d'un matériau de revêtement (tube intérieur) sont telles que décrites aux rubriques (a) à (d) ci-dessous: (a) La teneur en Cr doit Etre élevée. Du fait que la résistance mécanique est supportée par le corps de tube de gainage, la fragilité ne constitue pas un problème. (b) l'aptitude au gonflement doit Etre équivalente à celle du corps du tube de gainage. Lorsque le gonflement est supérieur à celui du corps du tube de gainage, une contrainte additionnelle à la pression interne s'exercera sur le corps de tube de gainage. (c) Du fait que celui-ci est façonné simultanément avec le corps de tube de gainage, son aptitude au f açonnage doit tre élevée. (d) Du point de vue de la conductivité thermique, l'adhérence au corps de tube doit être élevée. En vue des propriétés exigées telles que décrites aux rubriques (a), (b) et (c) ci-dessus, le matériau de revêtement doit tre constitué d'un acier ferritique contenant 18 à 30. de chrome et ayant sensiblement une structure BCC. Il est préféré que le matériau de revêtement contienne 0,2 %. ou moins de carbone et 18 à --0 % de chrome, le reste étant constitué de fer et des impuretés inévitables. Le chrome est un composant qui est important pour obtenir l'amélioration de la compatibilité au combustible. Comme représenté à la fig. 1, l'importance S-5 de la corrosion diminue rapidement avec une augmentation en teneur en Cr jusqu'à ce qu'elle atteigne 18 %.. Au- dessus de cette quantité de teneur en Cr, l'effet de son augmentation sur la diminution de la corrosion tend à être progressif. Lorsque la teneur en Cr dépasse 30 X, z l'aptitude au fa9onnage devient médiocre. Par suite, la teneur optimale en Cr est de 18 à 30 %. Du fait que le matériau de revêtement ne constitue pas un élément communiquant une résistance mécanique, l'ajout de carbone n'est pas nécessaire. Toutefois. 1l: lorsqu'il est prévu d'améliorer l'aptitude au façonnage en faisant précipiter une faible quantité de carbures en combinaison avec l'ajout de titane, de niobium, etc. pour rendre plus fines les particules cristallines, il est désirable d'ajouter une faible quantité de carbone. Lorsque la teneur en C dépasse environ 0,2 %, toutefois, un durcissement excessif se produit, affectant ainsi de manière contraire l'aptitude au façonnage. Il est préféré que la teneur en C soit de 0,2 %. ou moins. En option, un élément ou au moins deux éléments sélectionnés parmi le titane, le nobium, le vanadium et le zirconium peuvent en outre Vtre ajoutés en une quantité ne dépassant pas 2 %. pour améliorer l'aptitude au façonnage et la compatibilité au combustible, en plus des composants mentionnés ci-dessus. Corps du tube de gainage. Le corps du tube de gainage est constitué d'un acier ferritique renforcé par dispersion ayant une céramiquequi y est dispersée et contenant 8 & 13 % de chrome, et présente une résistance à haute température et une Z3C0 excellente résistance au gonflement. Le matériau de base du corps du tube de gainage comprend une structure composée de ferrite et une structure martensitique incorporée dans celle-ci. Dans ce cas, la ductilité augmente et la diminution d'anisotropie par traitement à S35 chaud peut Etre améliorée. Le chrome est un composant essentiel pour améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à la décarburisation. Afin de réaliser une telle amélioration à la résistance, la teneur en Cr doit être au moins de 8 X%. Toutefois, lorsque la teneur en Cr dépasse 13 %, le corps du tube de gainage subit une cassure à 475"C et une cassure en phase a due à une augmentation dans la quantité de ferrite S à des températures qui sont comprises dans la plage des températures d'utilisation du : tube de gainage (environ 400 à 700 C>, souffrant ainsi d'une perte de résistance mécanique et de dureté. En outre, même s-il est prévu de constituer une phase martensitique, celle-ci devient impossible. Ensuite, la teneur en Cr-est limitée de 8 à 13 %. Le matériau de base du corps du tube de gainage contient le chrome mentionné précédemment comme composant essentiel. Selon la nécessité, le matériau de base peut en outre contenir un élément ou au moins deux éléments sélectionnés parmi les divers éléments suivants en quantité appropriée. Lorsque de tels éléments doivent Etre ajoutés, une quantité désirable d'ajout, d'action etc. de chaque élément sera décrite ci-dessous. Le carbone est un élément servant à la stabilisation deausténite et permet de stabiliser une structure martensitique. En outre, l'élément est combiné à un élément d'alliage tel que le niobium, vanadium ou chrome, de façon à former de fines particules de carbure, améliorant ainsi la résistance à la rupture au fluage. Lorsque la teneur en C est inférieure à 0,04 %, l'effet est insuffisant et le corps du tube de gainage souffre d'une perte marquée de résistance mécanique et de dureté due à une augmentation dans la quantité de ferrite S. Par ailleurs, lorsque la teneur en C dépasse 0,2 %, la quantité du carbure est augmentée, entraînant ainsi un -5 durcissement de l'acier et affectant de manière contraire l'aptitude au façonnage et l'aptitude à la soudure. Par suite, la teneur en C est limitée de 0,04 à 0,2 X. Du silicium est ajouté comme désoxydant et contr8le en outre la dispersion des oxydes. Lorsque la teneur en S Si dépasse 0.5 %, la fragilisation durant un traitement à haute température est importante. Par suite, la teneur en Si est limitée à 0,3 %. ou moins, de préférence 0,1 %. ou moins, afin d'assurer ainsi un effet d'amélioration important de dureté. i'. Le manganèse améliore l'aptitude au traitement a chaud et est efficace pour la stabilisation de la structure. Lorsque la teneur en Mn dépasse 0,5 %, une phase durcie se forme, affectant ainsi de manière contraire la dureté et l'aptitude au façonnage. Par suite, la teneur en Mn est limitée à 1,5 %. ou moins. Le nickel est un composant apte à stabiliser' la structure martensitique comme élément de stabilisation d'austénite. Celui-ci est contenu dans une quantité d'au moins 0,1 % afin de communiquer la résistance mécanique, la dureté et l'aptitude au façonnage en régulant la quantité de ferrite S. Toutefois, lorsque la teneur en Ni dépasse 1 %, la résistance au fluage est affectée de manière contraire et la température de transformation est ainsi abaissée que les propriétés de traitement à chaud et l'aptitude au façonnage sont affectées de manière contraire. Par suite, la teneur en Ni est limitée de 0,1 A 1 À/.. Le molybdène et le tungstène sont tous deux des éléments de renforcement de solution solide et contribuent à l'amélioration de la résistance au fluage en tant qu'éléments constituants des carbures ou d'un composé intermétallique. Lorsque la teneur pour chacun d'entre eux est inférieure à 0,1 %, aucun effet désiré ne peut Etre obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur en Mo _. dépasse 2,5 % ou lorsque la teneur en W dépasse 4 %, non 1i seulement la quantité de ferrite S est augmentée jusqu'à affecter de manière contraire la dureté, mais en outre une grande quantité d'un composé intermétallique est précipité à des températures élevées jusqu'à entraîner ainsi une fragilisation. Par suite, la teneur en Mo est limitée de 0,1 à 2,5 %. et la teneur en W est limitée de 0,1 à 4 %. Le vanadium est combiné à du carbone et de l'azote pour former de fins précipités de V(C, N) qui contribuent à une amélioration de la résistance au fluage. En outre, celle-ci contrBle la dispersion de l'oxyde. Lorsque la teneur en V est inférieure à 0,1 %. aucun effet suffisant ne peut tre obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur en V dépasse 0,4 %, la résistance mécanique est affectée de manière contraire. Par suite, la teneur en V est limitée de 0,1 à 0,4 %. De meme que le valadium, le niobium est combiné à du carbone et à de l'azote pour former de fins précipités de Nb(C, N), qui contribue à une amélioration de la : résistance au fluage. En outre, il contrgle la dispersion de l'oxyde. En outre, ceci est efficace pour rendre la structure plus fine, permettant ainsi d'améliorer la dureté. Lorsque la teneur en Nb est inférieure à 0,01, aucun effet suffisant ne peut Etre obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur en Nb dépasse 0,2 %, une grande quantité de précipités qui ne sont pas sous forme de solution solide sont laissés durant le traitement à chaud, affectant ainsi de manière contraire la résistance au fluage. Par suite, la teneur en Nb est limité de 0,01 à 0,2 %. De l'aluminium peut Etre ajouté en tant que déoxydant. Lorsque la teneur en Al dépasse 0,03 %, toutefois, la résistance au fluage est affectée de manière contraire. Par suite, la teneur en Am est limitée à 0,03 % ou moins. De l'azote est combiné à du vanadium et à du niobium pour former un nitrure, qui contribue à une amélioration de la résistance au fluage. Lorsque la teneur en N est inférieure à 0,01 %, aucun effet désiré ne peut Etre obtenu. Lorsque la teneur en N dépasse 0,02 %, l'aptitude au façonnage, la dureté et l'aptitude à la soudure sont abaissées. Par suite, la teneur en N est limitée de 0,01 à 0,08 %.. Une addition de faible quantité de bore contribue à la dispersion et à la stabilisation d'un carbure et ainsi à une amélioration de la résistance au fluage. Lorsque la teneur en B est inférieure à 0,001 %, aucun effet désirable ne peut Etre obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur en B dépasse 0,01 %, l'aptitude au façonnage et l'aptitude à la soudure sont abaissées. Par suite, la teneur en B est limitée de 0,001 % à 0,01. Lorsqueajoutésindividuellement ou en combinaison en faible quantité, le zirconium, le lanthane, le cérium et le calcium sont efficaces pour éliminer le phosphore et le soufre contenus dans les impuretés au détriment de la dureté et du contrBle des inclusions. En outre, ceux-ci contrôlent la dispersion de l'oxyde. Lorsque la teneur totale de ces éléments est inférieure à 0,5 %, l'effet mentionné ci-dessus ne peut pas ître obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur totale dépasse 0,3 %, la dureté et l'aptitude au façonnage sont affectéesde manière contraire. Par suite, ces éléments sont individuellement, ou en combinaison, ajoutés en quantité telle que la teneur totale est comprise entre 0,05 et 0,3 %. Le titane réagit avec les particules dispersées d'un oxyde, tel que la poudre de Y203 pour former des particules dispersées plus stables, contribuant ainsi à l'amélioration de la résistance au fluage. Lorsque la teneur en Ti est inférieure à 0,3 %, aucun effet désiré ne peut Etre obtenu. Par ailleurs, lorsque la teneur en Ti dépasse 2., la résistance mécanique est affectée de manière contraire. Par suites la teneur en Ti est limitée de 0,3_ à 2.. S Les exemples préférés de la composition comportant les composants décrits ci-dessus inclut une comprenant 0,04 à 0,2 %. de carbone, 0,3 % ou moins de silicium, 1,5 %. ou moins de manganèse, 8 à 13 % de chrome, et 0,03 % ou moins d'aluminium, le reste étant du fer et des impuretés inévitables. La composition peut en outre comprendre, en plus d'une base composée des composants ci-dessus, au moins un élément choisi à partir du groupe constitué du nickel, azote, bore et titane et/ou au moins un élément choisi à partir du groupe constitué du zirconium, lanthane, cérium et calcium. De plus, la composition peut en outre comprendre, en plus de la base décrite ci-dessus, un ou deux du molybdène et du tungstène, ou un ou les deux du vanadium et du niobium. La céramique destinée à!tre dispersée de manière homogène dans le matériau de base sera maintenant décrite. Les poudres de Y203, ZrO2, A1203, et MgO sont appropriées en tant que céramique, et une ou plusieurs d'elles sont ajoutées. Lorsque le diamètre moyen de particules de la poudre est supérieur à 3000 A ou moins, l'effet d'amélioration de la résistance est faible. Par suite, le diamètre moyen de particules de la poudre est de préférence de 3000 A ou moins. Lorsque la teneur totale des poudres d'oxyde décrites ci-dessus est inférieure 0,05 %, l'effet décrit précédemment ne peut pas tre obtenu, tandis que lorsque celle-ci dépasse 1,5.%, la dureté et l'aptitude au façonnage sont affectées de manière contraire. Par suite, l'incorporation d'une quantité de 0,05 à 1,5 % est préférée. La dispersion homogène de la céramique dans le matériau de base au moyen de la métallurgie des poudres, tel qu'un alliage métallique, peut contribuer à une amélioration de la résistance au fluage. Fabrication du tube de ainage. La seconde caractéristique de la présente invention concerne l'exigence (d) de la caractéristique décrite ci- dessus et réside dans un procédé de fabrication d'un tube de gainage pourvu d'un revêtement qui est excellent en 1JK- adhérence sans augmentation de coGt substantielle. En général, un tube, une plaque ou une tige est formé à travers la solidification et le moulage d'une poudre métallique comme suit. Dans les grandes lignes, une poudre métallique est comprimée dans une capsule. désaérée, fermée hermétiquement et ensuite solidifiée par traitement à chaud tel que HIP ou filage à chaud. Le matériau d'encapsulation est retiré par usinage ou par décapage et le produit solidifié est ensuite fabriqué. Pour la fabrication d'un tube, une capsule creuse est utilisée. Dans la présente invention, un tube de gainage pour combustible est fabriqué au moyen de la métallurgie des poudres décrite précédemment. Dans ce cas, une capsule tubulaire est utilisée et un tube interne (matériau de revêtement) est fourni à l'intérieur de la capsule tubulaire. Un mélange d'une poudre métallique avec une poudre céramique servant de corps de tube de gainage est comprimé dans l'espace formé entre la capsule tubulaire et le tube intérieur. Un tuyau sans soudure ou un tuyau t: soudé est utilisé en tant que tube intérieur tel que décrit ci-dessus. Un traitement & chaud est alors effectué. La poudre métallique utilisée comme matériau de base est constituée de l'une quelconque d'une poudre à élément métallique et d'une poudre d'alliage. Après le -;' façonnage, la fabrication est effectuée sans retirer le tube intérieur pour préparer un tube de gainage pourvu d'un rev&tement. Du fait que le procédé décrit ci-dessus est l'un de ceux utilisé communément pour la production d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion au moyen de la métallurgie des poudres, il ne se produit pas d'augmentation dans le coGt. En outre, du fait que le tube intérieur est réuni à l'acier ferritique renforcé par dispersion du corps de tube dans des conditions de haute température et de pression élevée durant la solidification de la poudre, l'adhérence du matériau de revêtement est également excellente. L'épaisseur du matériau de revêtement est de préférence d'environ 10 à 100 pm en vue de l'efficacité dans l'amélioration de la compatibilité au combustible et de la limitation de l'épaisseur globale du tube de gainage. L'épaisseur du matériau de revêtement peut Etre contrSlée par l'épaisseur de la paroi du tube intérieur et de la fabrication en pourcentage global jusqu'au tube de gainage. Des exemples de la présente invention seront maintenant décrits. [Exemples] Afin de confirmer la fabrication du tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion en conformité avec la présente invention, un test a été mené en faisant usage d'une capsule représentée à la fig. 2. La capsule représentée à la fig. 2 est une capsule creuse pour filage à chaud et comprend une structure comprenant un tube intérieur 3, un tube extérieur 4, un fond 5 et une tête 2 pourvue d'un tuyau de dégazage 1. Un matériau de revêtement comprenant 20 %. d'acier ferritique Cr représentéau tableau 1 est utilisé en tant - que tube intérieur 3. Une poudre 6 est préparée en mélangeant un matériau de base (poudre métallique) ayant un diamètre particulaire de 500 pm ou moins avec une poudre d'oxyde finement divisée de façon à disposer d'une composition représentée au tableau 2, en mélangeant en outre le mélange de poudre dans une atmosphère d'argon au moyen d'un broyeur par frottement et en menant un traitement d'alliage métallique. Le nombre de tours par minute du broyeur par frottement est de 200 à 250 tpm et le temps d'agitation est de 24 à 48 heures. La poudre ainsi préparée 6 est comprimée dans l'espace formé entre le tube intérieur 3 et le tube extérieur 4. Un acier doux a été utilisé pour le tuyau de dégazage 1, la tte 2! le tube extérieur 4 et le fond 5. Dans les compositions indiquées au tableau 2, les compositions des numéros 1 et 2 ont été prévues comme exemple comparatifs et la composition du numéro 3 est destinée à constituer l'exemple de la présente invention. La capsule a été assemblée comme suit. Le tube intérieur Z a été fixé à la tête 2 ayant le tuyau de dégazage i (soudure (1)) réunie à celle-ci 2: (soudure (2)). Ensuite, le tube extérieur 4 a été fixé à la tête 2 (soudure (3)). Un mélange de poudre 6 a été comprimé dans l'espace formé entre le tube intérieur 3 et le tube extérieur 4. Le fond 5 a été alors fixé et soudé à la fois au tube extérieur 4 et au tube intérieur 3 (soudures (4) et (5)). Le vide a été fait dans la capsule telle que montée à environ 10-4 tours pour dégazage à travers le tuyau de dégazagel à l'aide d'une pompe à vide tout en étant chauffée à 400 C. Ensuite, le tuyau de dégazage 1 a été calfaté et soudé pour étanchéification. La capsule tubulaire étanchéifiée a été chauffée à 1100 C pendant une heure et soumise & un filage à chaud (un rapport de filage de 8 à 15: 1) pour préparer un matériau pour tube. La tête et le fond ont été découpés, la partie incurvée a été corrigée, et le tube extérieur a été retiré par usinage. Le matériau pour tube a alors été soumis à un laminage à chaud et à un étirage à chaud pour préparer un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion prévu avec un revêtement ayant une épaisseur prédéterminée. S Le résultat du test de rupture à froid. du test de rupture à 650 C, et du test de rupture au fluage à 650)C sur le corps de tube de gainage sont représentés au tableau 3. Le matériau testé est un corps de tube de gainage soumis à une normalisation de 950 à 1050 C et i0c tempéré de 750 à 800 C. Un élément de test pour test de rupture a été obtenu sous la forme d'un spécimen de test de rupture an tige ronde ayant une dimension de 6 mmO x Z0 mmEL provenant du matériau testé dans la direction du laminage (dans la direction de L) et dans la direction qui lui est perpendiculaire (dans la direction de T). Ainsi qu'il est apparent à partir du tableau 3, le corps du tube de gainage de la présente invention présente une portion de rupture au fluage à 650 C x 104 heures dépassant 8,0 kgf/mm2, c'est-à-dire une valeur bien supérieure à celle de l'acier existant et qui est très faible en anisotropie de la ductilité et en résistance de rupture due au fluage à 650 C x 104 heures. En outre, la compatibilité au combustible a été examinée et les mîmes résultats que ceux dans le cas de la teneur en Cr de 20 %. présentés à la fig. 1 ont été obtenus. Ainsi, il a été confirmé que le corps de tube de gainage présente une excellente compatibilité au combustible. Séparément, le corps de tube de gainage a été soumis à un examen de la résistance au gonflement et ) il a été trouvé avoir une excellente résistance au gonflement. cj o' rf o TABLEAU I: COMPOSITION CHIHMIQUE DU TUBE INTERIEUR (MATERIAU DE REVETEMENTI (% EN POIDS) C Si Mn P S Cr Ni 0.014 0.12 0.32 0.002 0.001 20.1 0.1 TABLEAU 2: COMPOSIION CHIMIQUE DU CORPS DE TUBE DE 6AINA6E 1X EN POIDS) No. c S- Mn Ni C- 0.00.2105n Ni0 Cr Mo |W V Nb At IW Y203 Fe ET IMPURETES REMARQUES _. 2.0 -0.21 005 0.017 - RESTE EXEMPLE COMARATIF 2 0. 2 0.27 0.53l 0.37 - -- -- -- 3 010 0.18 0.48 0.33 11.2 1.04 3 i0..520.32 _ 0.011 0.033 RESTE EXEMPLE COMPARATIF 0.480.33 11.06 0.49 1.92.21 0.07 0.008 0.051 0.24 RESTE EXEMPLE DE L'INVENTION _ET_EEtL ELIVNO TABLEAU 3: RESULTATS DES TESTS DU CORPS DE TUBE DE GAINAGE. DIRECTION DU LAMINAGE (DIRECTION DE L) PROPRIETES MECANIWUES A LA PROPRIETES MECANIOUES A RESISTANCE N' DU N' DU TRACTION A TEMPERATURE AMBIANTE LA TRACTION A 650'C A LA RUPTURE MATERIAU DU AU A LA R U P T U TEST COP.E UE TS CORPS DE TUBE SISTANCE ALLONEEN RESISTANCE A ALLONGEMENT AU FLUAGE A LA RUPTURE ALLONGEMENT LA RUPTURE ALLONGEMENT 650'C x IO4 (KGFIMM2) (KFIMM2) ( HEURES (KGF/2) 1 1 65.2 30.1 24.3 45.8 4.3 2 2 80.5 24.5 29.1 42.0 5.8 3 3 109.2 17.3 43.4 40.1 1,.3 DIRECTION PERPENDICULAIRE A LA DIRECTION DU LAMINAGE (DIRECTION DE T) PROPRIETES MECANIOUES A LA PROPRIETES MECANIQUES A RESISTANCE TRACTION A TEMPERATURE AHBIANTE LA TRACTION A 650O'C A LA RUPTURE REMAROUES AU FLUAGE A RESISTANCE A ALLONEENT RESISTANCE A ALLONGEMENT 65O' x 104r LA RUPTURE AO M LA RUPTURE) HEURES (KGF/MM2) (K6FIMM2) (KGF/IM2) 65.4 29.3 24.5 44.2 4.3 EX. COMP. 80.3 2 3. 5 29.0 4 2. 1 5. 6 El. COMP. -- EX. DE 107.4 10.1 41.1 37.2 14.1 L'INVENTION Ainsi qu'il est apparent à partir de ce qui précède, en conformité avec la présente invention, un tube de gainage pour combustible ayant une structure en double couches est formé en faisant usage de matériaux particuliers ce qui permet la fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion ayant une résistance à haute température et une résistance au gonflement excellentes et une amélioration en anisotropie. En outre, du fait qu'une métallurgie des C poudres habituelle peut etre utilisée, le tube de gainage peut être fabriqué sans entraîner d'augmentations importantes dans les coûts. Par suite, le tube de gainage de la présente invention est approprié comme tube de gainage pour combustible de longue durée de vie pour un !5 réacteur surrégénérateur rapide, ce qui contribue grandement à une amélioration dans les mesures d'économie d'une centrale nucléaire. REVENDICATIONS: 1. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion destiné à Etre utilisé dans un réacteur nucléaire et comportant une structure à double couches. ledit tube de gainage comprenant un corps de tube constitué d'un acier ferritique renforcé par dispersion dans lequel une céramique est dispersée et contenant 8 à 13 % en poids de chrome, une surface interne (3) dudit corps de tube étant recouverte d'un acier ferritique contenant 18 à 30 % en poids de chrome. 2. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 1, dans lequel ledit corps de tube a une composition de son matériau de base comprenant 0,04 à 0,2 %. en poids de carbone, 0,3 %. en poids ou moins de silicium, 1,5 %. en poids ou moins de manganèse, 8 à 13 %. en poids de chrome, et 0,03. en poids ou moins d'aluminium, le reste étant en fer et en impuretés inévitables, la céramique étant dispersée dans ledit matériau de base. 3. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 2, dans lequel ladite céramique comprend une ou plus des poudres choisies dans le groupe constitué de Y203, ZrO2, A1203 et MgO. 4. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 2, dans lequel ladite céramique est incorporée dans une quantité de 0,05 à 1,5 % en poids. 5. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 2, dans lequel ladite 3Z. céramique a un diamètre moyen de particule de 3000 A ou moins. 6. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 1, dans lequel ledit acier ferritique du matériau de revêtement (3) a une composition comprenant 18 à 30 %. en poids de chrome et 0.2 % en poids au moins de carbone, et le reste étant de fer et d'impuretés inévitables. 7. Tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau de revêtement (Z) a une épaisseur de 10 i pm. 8. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion destiné à Etre utilisé dans un réacteur nucléaire et comportant une structure en double couches, ledit procédé comprenant: la création d'une capsule tubulaire comportant un tube extérieur (4) et un tube intérieur (3), ledit tube intérieur (3) étant constitué d'acier ferritique contenant 18 à 30 %. en poids de chrome; la compression d'une poudre d'un acier ferritique contenant 8 à 13 %. en poids de chrome dans lequel une poudre céramique (6) est dispersée dans un espace formé entre lesdits tubes intérieur (3) et extérieur (4) de ladite capsule tubulaire; 420 la soumission de ladite capsule tubulaire & un façonnage & chaud de façon à intégrer ladite poudre (6) dans ledit tube intérieur (3), et le retrait du tube extérieur (4). 9. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en L'ô acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 8, dans lequel ladite poudre d'acier ferritique a une composition comprenant 0,04 à 0,2 % en poids de carbone, 0,3 % en poids ou moins de silicium, 1,5. en poids de manganèse, 8 à 13 %Z en poids de chrome, et 0,03 % en poids ou moins d'aluminium, le reste étant composé de fer et d'impuretés inévitables. 10. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 8, dans lequel ladite poudre céramique comprend une ou plus des poudres choisies dans le groupe constitué de Y20, ZrO2, A1203 et MgO. 11. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 8, dans lequel ladite poudre céramique est té dispersée dans ladite poudre en acier ferritique suivant une quantité de 0,05 à 1,5 %. en poids. 12. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 8, dans lequel ledit tube intérieur (3) a une composition comprenant 18 à 30 Y. en poids de chrome et 0,2 %. en poids ou moins de carbone, le reste étant constitué de fer et d'impuretés inévitables. 13. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en D acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 8, dans lequel ledit procédé comporte en outre la désaération de ladite capsule tubulaire, avant ledit fagonnage à chaud. 14. Procédé de fabrication d'un tube de gainage en acier ferritique renforcé par dispersion selon la revendication 2, dans lequel ledit façonnage à chaud comprend un filage à chaud.