Brevet FR2769637A1 — publié le 19990416

CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Champ de l'invention La présente invention a trait à un procédé pour fabriquer un alliage de Zr pour le gainage de combustible de réacteur nucléaire. Le gainage en alliage de Zr possède une excellente résistance à la corrosion lorsqu'on l'expose à de l'eau chaude sous haute pression ou à de la vapeur et il possède d'excellentes propriétés de fluage. 2. Description de la technique apparentée Un type général de réacteur nucléaire est un réacteur à eau pressurisé (PWR). Un tube de gainage pour un combustible de réacteur de ce type de réacteur est constitué d'un alliage de Zr. Un alliage de Zr typique utilisé dans un tel tube de gainage est le Zircaloy-4 composé de (dans la suite, les pourcentages sont des pourcentages en poids), 1,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,24 % de Fe, 0,07 à 0,13 % de Cr, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles. On a également proposé pour des tubes de gainage les alliages de Zr contenant Nb ou Nb/Ta ayant une excellente résistance à la corrosion. L'alliage de Zr contenant Nd se compose de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, dans lequel la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins. L'alliage de Zr contenant Nb/Ta se compose de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, 0,01 à 0,1 % de Ta, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, dans lequel la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins. La rentabilité d'une centrale nuclaire peut être améliorée en faisant réagir un combustible pendant une longue durée. Ceci demande d'augmenter le temps de résistance de tube de gainage de combustible dans les réacteurs. Bien que les tubes de gainage susmentionnés constitués d'alliage de Zr contenant Nd ou contenant Nd/Ta ne possèdent pas une durabilité suffisante pour satisfaire un tel besoin puisque ces alliages ne possèdent pas une résistance à la corrosion et des propriétés de fluage suffisamment élevées. Aussi y-a-til un besoin de tubes de gainage pour combustible nucléaire à haute durabilité. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Les présents inventeurs ont étudié un procédé pour fabriquer un tube de gainage en alliage de Zr pour du combustible de réacteur nucléaire ayant une résistance à la corrosion et des propriétés de fluage qui sont supérieures à celles des tubes de gainage classiques. Les inventeurs ont découvert qu'on améliore davantage la résistance à la corrosion et les propriétés de fluage d'un gainage en alliage de Zr obtenu à partir d'un alliage de Zr contenant Nb ou Nb/Ta classique en maîtrisant les conditions du traitement thermique et plus spécifiquement la condition de recuit dans les procédés de fabrication du gainage. Ainsi, le gainage en alliage de Zr résultant peut avoir une longue durée de vie utile. Un premier aspect de la présente invention est un procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire ayant une excellente résistance en corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, comprenant les étapes suivantes un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage Zr comprenant en poids de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celui-ci; dans lequel le recuit est réalisé à une température de 550 C à 850 C pendant 1 à 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé SAi représenté par SAi= Sti.exp (-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 -18-10.XNb # log#Ai # -15-3,75. (XNb-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb représente la concentration en Nb Un deuxième aspect de la présente invention est un procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire ayant une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, comprenant les étapes suivantes réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant, en poids, de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celui-ci; dans lequel le recuit est réalisé dans un intervalle de températures d'environ 550 C à environ 850 C pendant 1 à 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé LAl représenté par SAi=Sti.exp (-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XNb # log#Ai # -15-3,75. (XNb-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb représente la concentration en Nb ( % en poids); et le paramètre de recuit cumulé SAi vérifie de plus les relations: lorsque 0,05 # XNb # 0,5, -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XD S log#Ai S -15-10.(X-0,2), ou lorsque 0,5 -20 # log#Ai # -18-2. (XNb-0,5). Un troisième aspect de la présente invention est un procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire ayant une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, comprenant les étapes suivantes réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et de 0,01 à 0,1 % de Ta, le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celuici; dans lequel le recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 550 C à environ 8500C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé SAi représenté par SAi= Sti.exp (-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 S log#Ai S -15, et -18-10.X*+Ta S logeai S -15-3,75. (XNb+Ta-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb+Ta représente la concentration en Nb et en Ta (% en poids). Un quatrième aspect de la présente invention est un procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire ayant une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, comprenant les étapes de réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et de 0,01 à 0,1 % de Ta, le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celuici; dans lequel le recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 5500C et environ 850 C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé SAi représenté par #Ai= Sti.exp (-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XNb+Ta # log#Ai # -15-3,75. (XNb+Ta-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb+Ta représente la concentration en Nb et Ta (% pp); et le paramètre de recuit cumulé #Ai vérifie de plus les relations: lorsque 0,05 # XNb+Ta # 0,5, -20 S logeai S -15, et X*+Ta -18-10.XNb+Ta # lorsque 0,5 -20 # log#Ai # -18-2.(XNb+Ta-0,5). Dans ces aspects, il est préférable que le recuit avant le laminage à froid final soit réalisé dans un intervalle de températures compris entre environ 650 C et environ 7700C pendant environ 1 à environ 10 minutes suivi par une trempe à l'aide d'argon gazeux. De plus, dans ces aspects, il est préférable que ces étapes soient effectuées successivement. Un cinquième aspect de la présente invention est un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire ayant une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, fabriqué à l'aide d'un des procédés décrits ci-dessus. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est graphique qui représente l'intervalle des conditions de recuit d'un procédé pour faire un gainage en alliage de Zr selon la présente invention; et La figure 2 est graphique qui représente l'intervalle des conditions de recuit d'un procédé pour faire un gainage en alliage de Zr selon la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En général, on produit un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire à travers des étapes de fusion, de forgeage de lingot, de traitement thermique en solution, d'extrusion à chaud, de cycles répétés de recuit et de laminage à froid, de recuit avant un laminage à froid final, un laminage à froid final puis un recuit final de relaxation des contraintes. Le forgeage de lingot est un forgeage à chaud pour décomposer la structure de la coulée et on le réalise dans un intervalle de températures comprises entre environ 800"C et environ 1 1000C. On réalise le traitement thermique en solution en maintenant l'alliage forgé dans l'intervalle de températures comprises entre environ 1 000 0C et environ 1 1000C puis en le refroidissant avec de l'eau de sorte à éliminer une ségrégation microscopique des éléments dans l'alliage. Dans l'extrusion à chaud, on chauffe l'alliage de Zr à une température comprise dans l'intervalle d'environ 6000C à environ 800"C et on l'extrude pour former un tube sans soudure. On réalise le recuit après l'extrusion à chaud et avant le laminage à froid ultérieur, généralement dans un four sous vide. On réalise généralement le laminage à froid ultérieur à l'aide d'un laminoir à pas de pèlerin dans le cas du gainage en alliage de Zr. Le recuit final de relaxation des contraintes s'effectue généralement dans l'intervalle de températures comprises entre environ 450"C et environ 5000C pendant environ 1 à environ 4 heures de manière à relaxer la contrainte dans le gainage en alliage de Zr. Le procédé pour fabriquer le gainage en alliage de Zr selon la présente invention se caractérise de la manière suivante. Lorsque l'alliage possède une composition de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, et lorsque la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle est de 60 ppm ou moins, on réalise les recuits après l'extrusion à chaud et avant le laminage final à froid de manière à satisfaire les conditions décrites dans le premier ou le deuxième aspect susmentionné. Lorsque l'alliage possède une composition (dans la suite en pourcentages pondéraux), de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, 0,01 à 0,1 % de Ta, et que le complément est Zr et des impuretés accidentelles, et lorsque la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle est de 60 ppm ou moins, on réalise les recuits après l'extrusion à chaud et avant le laminage final à froid de manière à satisfaire les conditions décrites dans le troisième ou le quatrième aspect susmentionné. Le paramètre de recuit cumulé Ai=Zti.exp (-40 000/Ti) doit satisfaire la relation -20 Le paramètre de recuit cumulé #Ai est fortement affecté par la concentration en Nb (X*) et par la concentration totale en Nb+Ta (XNb+Ta). Ainsi, on doit également satisfaire les conditions suivantes: -18-10.XNb # log#Ai # -15-3,75.(XNb-0,2) pour l'alliage de Zr contenant Nb, ou bien -18-10.XNb+Ta # log#Ai # -15-3,75. (XNb+Ta-0,2) pour l'alliage de Zr contenant Nb/Ta, les concentration XNb et Xe+Ta étant représentées en pourcentages pondéraux. On préfère que le paramètre de recuit cumulé #Ai pour l'alliage de Zr contenant Nb soit défini en de plus amples détails dans ce qui suit, parce qu'il dépend de manière significative des concentrations XNb. Lorsque 0,05 S XNb g 0,5, on réalise le recuit de manière à satisfaire les relations: -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XNb # log#Ai # -15-10.(XNb-0,2), ou lorsque 0,5 -20 S logeai S -18-2.(XNb-0,5). De manière similaire, on préfère que le paramètre de recuit cumulé #Ai pour l'alliage de Zr contenant Nb/Ta soit défini en de plus amples détails de la manière suivante: Lorsque 0,5 g XNb+Ta S 0,5, on réalise le recuit de manière à satisfaire les relations: -20 S log#Ai S -15, et -18-10.XNb+Ta # log#Ai # -15-10. (XNb+Ta-0,2), ou lorsque 0,5 -20 # log#Ai # -18-2. (XNb+Ta-0,5). La figure 1 est un graphique présentant une gamme de recuits préférés pour produire un gainage en alliage de Zr contenant Nb pour du combustible de réacteur nucléaire. L'alliage de Zr contenant Nb possède une composition de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins. Dans la figure 1, l'axe horizontal indique log#Ai et l'axe vertical indique la concentration en Nb (XNb). On fixe les coordonnées des points A, B, C, D, E, F, G, H, et I de la manière suivante: A(log#Ai = -15, XNb = 0,05) B(logEAi = -15, XNb = 0,2) C(logLAi = -18, XNb = 1,0) D(logEAi = -20, XNb = 1,0) E(log#Ai = -20, XNb = 0,2) F(logLAi = -18,5, XNb = 0,05) G(logEAi = -18, XNb = 0,5) H(logLAi = -19, XNb = 1,0) et I(logRAi = -20, XNb = 0,5) La gamme de recuit dans le procédé pour fabriquer le gainage de Zr contenant Nb selon le premier aspect de la présente invention est définie par le domaine entouré par les droites AB, BC, CD, DE, EF, et FA dans la figure 1. La gamme de recuit dans le procédé pour fabriquer le gainage de Zr contenant Nb selon le deuxième aspect de la présente invention est définie par le domaine entouré par les droites AB, BG, GI, IE, EF et FA pour 0,05 # XNb # 0,5 ou les domaines entourés par les droites GH, HD, DI et IG pour 0,5 La figure 2 est un graphique présentant une gamme de recuits préférés pour produire un gainage en alliage de Zr contenant Nb/Ta pour du combustible de réacteur nucléaire. L'alliage de Zr contenant Nb/Ta possède une composition de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 â de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, 0,01 à 0,1 % de Ta, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, dans lequel la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins. Dans la figure 2, l'axe horizontal indique log#Ai et l'axe vertical indique la concentration totale en Nb et en Ta (XNb+Ta). On fixe les coordonnées des points J, K, L, M, N, O, P, Q, et R de la manière suivante: J(logEAi = -15, XNb+Ta = 0,05) K(logLAi = -15, XNb+Ta = 0,2) L(logEAi = -18, XNb+Ta = 1,0) M(logEAi = -20, XNb+Ta = 10) N(logLAi = -20, XNb+Ta = 0,2) O(log#Ai = -18,5, XNb+Ta = 0t05) P(logÀi = -18, XNb+Ta = 0t5) Q(logLAi = -19, XNb+Ta = 1,0) et R(log#Ai = -20, XNb+Ta = 0,5) La gamme de recuit dans le procédé pour fabriquer le gainage de Zr contenant Nb/Ta selon le troisième aspect de la présente invention est définie par le domaine entouré par les droites JK, KL, LM, MN, NO, et OJ dans la figure 2. La gamme de recuit dans le procédé pour fabriquer le gainage de Zr contenant Nb/Ta selon le quatrième aspect de la présente invention est définie par le domaine entouré par les droites JK, KP, PR, RN, RN et OJ pour 0,05 S XNb+Ta Dans les modes de réalisation plus particulièrement préférés du procédé pour fabriquer le gainage en alliage de Zr selon la présente invention, en satisfaisant les conditions de recuit indiquées dans la figure 1 ou la figure 2, le recuit avant le laminage final à froid se réalise dans un intervalle de températures compris entre environ 650"C et environ 770"C pendant une durée courte de manière significative de 1 à 10 minutes, puis on trempe le gainage avec de l'argon gazeux. Pour réaliser un tel recuit, on introduit un volume réduit de gainage dans un récipient que 1 l'on maintient essentiellement à une température élevée donnée pour chauffer rapidement le gainage puis on introduit de l'argon gazeux de grande pureté dans le récipient pour refroidir rapidement le gainage. On décrit à présent les motifs de limitation de la gamme de composition de l'alliage de Zr selon la présente invention. (A)Sn L'étain (Sn) améliore la résistance de l'alliage lorsque sa teneur est de 0,2 % ou plus. D'autre part, la résistance à la corrosion de l'alliage diminue de manière significative lorsque la teneur est supérieure à 1,7 %. Ainsi, la teneur en Sn est fixée entre 0,2 et 1,7 %. (B)Fe et Cr Une combinaison de ces composants contribue à améliorer la résistance à la corrosion et les propriétés de fluage de l'alliage lorsque la teneur en Fe est de 0,18 % ou plus et que la teneur en Cr est de 0,07 % ou plus. Toutefois, la résistance à la corrosion diminue de manière significative lorsque la teneur en Fe est supérieure à 0,6 % et que la teneur en Cr est supérieure à 0,4 %. Ainsi, la teneur en Fe est fixée entre 0,18 et 0,6 * et la teneur en Cr est fixée entre 0,07 et 0,4 %. (C)Nb et Ta Ces composants contribuent à améliorer davantage la résistance à la corrosion et les propriétés de fluage de l'alliage lorsque la teneur en Nb est de 0,05 % ou plus ou que la teneur en Ta est de 0,01 % ou plus. Toutefois, la résistance à la corrosion diminue de manière significative lorsque la teneur en Nb est supérieure à 1,0 % et que la teneur en Ta est supérieure à 0,1 %. Ainsi, la teneur en Nb est fixée entre 0,05 et 1,0 %, et la teneur en Ta est fixée entre 0,01 et 0,1 %. (D)N en tant qu'impureté accidentelle L'azote (N) est un composant nuisible de manière significative et il détériore la résistance à la corrosion de l'alliage. Puisque la résistance à la corrosion diminue de manière significative lorsque la teneur en N est supérieure à 60 ppm, la limite supérieure de la teneur en N est fixée à 60 ppm. On va à présent décrire en de plus amples détails le procédé pour fabriquer le gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire selon la présente invention en se basant sur ce qui suit. EXEMPLES On a préparé de la manière suivante des lingots d'alliage de Zr de 1 à 64 ayant des compositions indiquées dans les tableaux 1 à 6. On a mélangé une éponge de Zr ayant une pureté de 99,8 % et Sn, Fe, Cr, Nb et Ta granulaire ayant chacun une pureté de 99,9 % ou plus en se basant sur les compositions pour former des électrodes. On a fondu les électrodes dans un four à arc sous vide du type à électrode consommable en vue de former des lingots d'alliage de Zr. Tableau 1 Composition ( % en poids) (Complément: Zr et impuretés Type accidentelles) N Sn Fe Cr Nb Ta (ppm) 1 1,13 0,22 0,11 0,053 - 32 2 1,02 0,22 0,10 0,11 - 29 3 1,66 0,21 0,11 0,21 - 25 4 1,21 0,21 0,11 0,22 - 30 Lingot en 5 0,95 0,183 0,11 0,21 - 34 alliage 6 0,97 0,37 0,11 0,20 - 28 Zr 7 0,99 0,58 0,11 0,19 - @ 31 8 1,01 0,21 0,075 0,20 - 26 9 0,92 0,21 0,20 0,22 - 33 10 0,97 0,21 0,38 0,21 - 29 11 0,98 0,44 0,23 0,22 - 30 Tableau 2 Composition ( % en poids) (Complément: Zr et impuretés accidentelles) Type N Sn Fe Cr Nb Ta (ppm) 12 @ 0,94 0,58 0,39 0,20 - 35 13 0,75 0,20 0,10 0,19 - 32 14 0,49 0,187 0,11 0,22 - 33 15 0,49 0,39 0,11 0,21 - h 27 Lingot en 16 0,49 0,57 0,11 @ 0,19 - @ 41 alliage 17 0,49 0,21 0,078 0,20 - 30 Zr 18 0,49 0,21 0,22 0,21 - - @ 55 19 0,49 0,21 0,39 0,20 - 28 20 0,49 0,41 0,22 0,20 @ - @ 25 21 0,49 0,58 0,38 0,22 1 @ @ 31 22 0,24 0,21 0,11 0,20 - 34 Tableau 3 Composition (% en poids) (Complément: Zr et impuretés Type accidentelles) N Sn Fe Cr Nb Ta (ppm) 23 0,85 0,20 0,09 0,36 - 26 24 0,77 0,184 0,11 0,49 - 33 25 0,81 0,38 0,11 0,48 - 29 26 0,80 0,57 0,11 0,47 - 30 27 0,80 0,19 0,075 0,49 - 57 Lingot en 28 0,79 0,19 0,20 0,48 - 40 alliage Zr 29 0,77 0,19 0,36 0,49 - 31 30 0,78 0,41 0,20 0,47 - 28 31 0,81 0,58 0,37 0,49 - 33 32 0,49 0,20 0,11 0,49 - 30 33 0,21 0,183 0,11 0,48 - 28 Tableau 4 Composition % en poids) (Complément: Zr et impuretés Type accidentelles) N Sn Fe Cr Nb Ta (ppm) 34 0,22 @ 0,38 0,11 0,49 @ 27 35 0,20 @ 0,57 0,11 0,48 @ 31 36 0,21 0,20 0,076 0,49 @ 30 37 0,22 0,20 0,19 0,49 @ 35 38 0,23 0,20 0,38 0,48 - 27 Lingot en 39 0,21 0,40 0,21 0,49 - 29 alliage Zr 40 0,22 0,59 0,38 0,49 - 32 41 0,77 0,21 0,11 0,75 - 28 42 0,52 0,21 0,11 0,75 - 27 43 1,01 0,19 0,10 @ 0,98 - 33 44 0,23 0,19 0,10 0,99 - 35 Tableau 5 Composition ( % en poids) (Complément: Zr et impuretés Type accidentelles) N Sn Fe Cr Nb Ta (ppm) 45 1,15 0,21 0,10 0,051 0,013 25 46 1,65 0,20 F 0,10 0,15 0,06 @ 29 47 0,95 0,183 0,11 0,16 0,05 28 48 0,97 0,38 0,12 0,12 0,09 @ 35 Tableau 6 Composition ( % en poids) (Complément: Zr et impuretés Type accidentelles) N Sn Fe @ Cr Nb Ta (ppm) 56 0,79 0,182 0,11 0,48 0,01 28 57 0,77 0,37 0,12 0,43 0,05 26 58 0,81 0,58 0,12 0,41 0,08 33 Lingot en @ 59 0,80 0,20 0,073 0,47 0,02 52 alliage Zr 60 0,79 0,21 @ 0,21 0,44 0,05 @ 28 61 0,80 0,20 0,37 0,40 0,08 @ 40 62 0,78 @ 0,43 @ 0,19 0,45 0,03 1 29 63 0,79 0,57 1 0,36 0,43 0,06 30 64 0,26 0,20 0,11 0,93 0,05 32 EXEMPLE 1 On a fait subir un forgeage à 1 0100C à des lingots d'alliage de Zr, 1 à 64, indiqués dans les tableaux 1 à 6, afin de décomposer la structure de la coulée, à un chauffage à 1 010 C, à une trempe avec de l'eau pour un traitement thermique en solution, à un usinage à la machine pour éliminer le tartre à base d'oxyde, une extrusion à chaud à 600 C, un usinage à la machine pour éliminer le tartre à base d'oxyde, trois cycles de recuit et de laminage à froid dans les conditions de logeai indiquées dans les tableaux 7 à 12 et un recuit final de relaxation des contraintes à 450 C pendant 2 heures. On a produit des tubes de gainage en alliage de Zr, 1 à 64, ayant une épaisseur de 0,5 mm. On a soumis les tubes de gainage résultants aux tests suivants. Test de corrosion On a découpé une épreuve d'essai ayant une longueur de 50 mm à partir de chaque gainage en alliage de Zr, on l'a lavée avec d l'acétone et on l'a immergée dans de l'eau pure d'une tension de vapeur saturée de 190 atmosphères à 3600C pendant 900 jours dans un autoclave statique. On indique dans les tableaux 7 à 12 le poids accru de chaque éprouvette par unité de surface [(poids après les essais - poids avant les essais)/ surface de l'éprouvette] (unité: mg/dm2). Essai de fluage On a mis sous pression de manière interne chaque éprouvette d'essai provenant du gainage en alliage de Zr et on l'a maintenue à une température de 400"C pendant 15 jours sous une contrainte de 12 kg/mm2. On a mesuré le diamètre extérieur de l'éprouvette avec un calibre à laser pour diamètre. On a calculé la déformation de fluage (en %) à partir de l'augmentation du diamètre externe en utilisant l'équation [(diamètre extérieur après les essais - diamètre extérieur avant les essais)/diamètre extérieur avant les essais] x 100. On indique également les résultats dans les tableaux 7 à 12. EXEMPLE 2 On a soumis les lingots en alliage de Zr, 1 à 64, indiqués dans les tableaux 1 à 6, à un forgeage à 1 010"C afin de décomposer la structure de la coulée, à un chauffage à 1 010"C, à une trempe avec de l'eau pour un traitement thermique en solution, à un usinage à la machine pour éliminer le tartre à base d'oxyde, à une extrusion à chaud à 6000C, à un usinage à la machine pour éliminer le tartre à base d'oxyde, à deux cycles de recuit et de laminage à froid dans les conditions de log0Ai indiquées dans les tableaux 13 à 21, à un chauffage et à un refroidissement avec de l'argon gazeux dans les conditions indiquées dans les tableaux 13 à 21, à un laminage final à froid puis à un recuit final de relaxation des contraintes dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. On a produit des tubes de gainage en alliage de Zr, 65 à 128, ayant une épaisseur de 0,5 mm. On a soumis les tubes de gainage résultants à l'essai de corrosion et à l'essai de fluage comme dans l'exemple 1. On indique également les résultats dans les tableaux 13 à 21. Tel que décrit ci-dessus, le gainage en alliage de Zr obtenu par le procédé selon la présente invention possède une excellente résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de fluage, en conséquence on peut l'utiliser comme gainage de combustible nucléaire pendant une longue durée. Tableau 7 Augmentation de Lingot poids par unité Déformation de surface de de fluage en l'éprouvette après Type alliage #Ai d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion (mg/dm2) 1 @ 1 -16,8 294 2,66 2 2 -16,8 198 2,49 3 3 -16,0 234 1,88 4 4 -15,1 233 1,71 Procédé 5 5 -17,9 185 2,93 de cette 6 6 -16,8 171 2,44 invention 7 7 -16,0 171 1,86 8 8 -15,1 202 1,82 9 9 -17,9 189 2,85 10 10 -16,8 191 2,40 11 11 -16,0 189 1,86 Tableau 8 Augmentation de poids par unité Déformation Lingot de surface de de fluage en l'éprouvette après Type #Ai alliage d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion (mg/dm2) 12 12 -15,1 206 1,65 13 13 -16,8 162 2,62 14 14 -16,0 150 2,22 15 15 -16,8 141 2,67 Procédé 16 16 -16,8 135 2,63 de cette 17 17 @ -16,8 149 @ 2,71 invention 18 18 -16,8 159 @ 2,66 19 19 -16,8 163 @ 2,64 20 20 -16,8 151 @ 2,61 21 21 -17,9 152 @ 2,94 22 22 -16,0 133 @ 2,33 Tableau 9 Augmentation de poids par unité Déformation Lingot de surface de de fluage Type en #Ai l'éprouvette après alliage d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion (mg/dm2) 23 23 -17,9 246 2,84 24 24 -17,9 251 2,69 25 25 -17,9 243 2,63 26 26 -17,9 240 2,57 Procédé 27 27 -17,9 255 2,73 de cette 28 28 -17,9 262 2,66 invention 29 29 -17,9 267 2,61 30 30 -17,9 249 2,60 31 31 -17,9 @ 266 2,54 32 32 -17,9 @ 234 1 2,75 33 33 -17,9 212 2,81 Tableau 10 Augmentation de poids par unité Déformation Lingot de surface de de fluage en l'éprouvette après Type #Ai alliage d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion (mg/dm2) 34 34 -17,9 208 2,77 35 35 -17,9 202 2,77 36 36 -17,9 216 2,80 37 37 -17,9 221 2,77 Procédé 38 38 -17,9 223 2,74 de cette 39 39 -17,9 204 2,79 invention 40 40 -17,9 210 f 2,77 41 41 -17,9 291 1 2,66 42 42 -17,9 290 2,72 43 43 -18,8 294 2,50 44 44 -18,8 250 2,72 Tableau 11 Augmentation de - poids par unité Déformation Lingot de surface de de fluage en l'éprouvette après Type #Ai alliage d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion % (mg/dm2) 45 45 -16,8 284 2,65 46 46 -17,9 241 2,65 47 47 -17,9 180 2,89 48 1 48 -17,9 177 2,83 Procédé 49 49 -17,9 171 2,81 de cette 50 50 -17,9 180 2,91 invention 51 51 -17,9 193 2,91 52 52 -17,9 201 2,82 53 53 -17,9 192 2,85 54 54 -17,9 188 2,81 55 55 -16,8 129 2,83 Tableau 12 Augmentation de - poids par unité Déformation Lingot de surface de de fluage en #Ai l'éprouvette après alliage d'essai après l'essai de de Zr l'essai de fluage corrosion (mg/dm2) 56 56 -17,9 248 2,72 57 57 -17,9 233 2,72 58 58 -17,9 252 2,61 Procédé 59 59 -17,9 261 2,81 de cette 60 60 -17,9 260 2,67 invention 61 61 -17,9 264 2,71 62 62 -17,9 252 2,75 63 63 -17,9 281 2,51 64 64 -17,9 248 2,70 Tableau 13 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final à de poids par froid unité de Déformation Lingot surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de % ( C) (min) corrosion mg/dm2) 65 1 -17,8 720 5,2 289 2,98 66 2 -17,8 725 3,0 226 2,93 Procédé 67 3 -19,5 670 2,2 291 2,83 de cette 68 4 -18,8 675 5,0 239 2,85 invention 69 5 -18,8 680 6,1 220 2,91 70 6 -18,8 700 3,0 212 2,84 71 7 -18,8 720 1,2 207 2,81 Tableau 14 Condition de recuit avant Augmentation le laminage final à froid de poids par unité de Déformation Lingot surface de de fluage en Type #Ai Température Durée de l'éprouvette après l'essai alliage de chauffage maintien d'essai après de fluage de Zr ( C) (min) l'essai de % corrosion (mg/dm2) 72 8 -17,8 730 2,5 188 2,88 73 9 -17,8 690 8,3 191 2,89 Procédé 74 10 -18,8 660 5,5 234 2,82 de cette 75 S 11 -17,8 740 2,3 192 2,84 invention 76 # 12 1 -17,8 770 1,0 194 2,88 77 13 -17,8 710 9,5 175 2,99 78 14 -17,8 725 3,0 159 2,98 Tableau 15 Condition de recuit avant Augmentation le laminage final à froid de poids par Lingot unité de Déformation surface de en de fluage Type #Ai Température Durée de l'éprouvette alliage après l'essai de chauffage maintien d'essai après de Zr de fluage % ( C) (min) l'essai de corrosion (mg/dm2) 79 15 -17,8 720 5,5 143 2,94 80 16 -17,8 760 1,8 133 2,92 Procédé 81 17 -17,8 700 9,8 155 2,97 de cette 82 18 -18,8 680 4,5 194 2,93 invention 83 19 -17,8 730 5,0 169 2,99 84 20 -17,8 735 4,5 155 2,98 85 21 -17,9 720 5,0 161 2,93 Tableau 16 Condition de recuit avant Augmentation le laminage final à froid de poids par unité de Déformation Lingot defluage Type #Ai Température Durée de l'éprouvette après l'essai alliage de chauffage maintien d'essai après de fluage de Zr ( C) (min) l'essai de corrosion (mgldm2) 86 22 -17,8 720 5,0 133 2,97 87 23 -17,8 700 8,8 243 2,85 Procédé 88 24 -17,8 710 8,0 260 2,72 de cette 89 25 -17,8 730 3,2 251 2,64 invention 90 26 -17,8 725 3,5 250 2,71 91 27 -17,8 760 1,0 259 2,77 92 28 -17,8 750 1,2 277 2,75 Tableau 17 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final à de poids par froid unité de Déformation Ungot surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de % ( C) (min) corrosion (mg/dm2) 93 29 -17,8 710 5,0 275 2,67 94 30 -17,8 700 9,0 266 2,71 Procédé 95 31 -17,8 730 2,5 281 2,73 de cette 96 32 -17,8 720 5,0 241 2,81 invention 97 33 -17,8 740 1,1 222 2,88 98 34 -17,8 730 2,6 223 2,82 99 35 -17,8 720 4,8 201 2,89 Tableau 18 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final de poids par à froid unité de Déformation Lingot surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de % ( C) (min) corrosion (mg/dm2) 100 36 -17,8 725 3,3 223 2,81 101 37 -17,8 710 5,0 225 2,82 Procédé 102 38 -17,8 700 7,5 220 2,79 de cette 103 39 -17,8 740 1,2 207 2,81 invention 104 40 -17,8 720 4,0 221 2,83 105 41 -18,8 650 8,1 282 2,94 106 42 -18,8 680 2,0 249 2,85 Tableau 19 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final à de poids par froid unité de Déformation Lingot surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de ( C) (min) corrosion mg/dm2) 107 43 -18,8 690 1,0 299 2,82 108 44 -18,8 660 5,0 262 2,91 Procédé 109 45 -17,8 720 4,0 283 2,94 de cette 110 46 -17,8 725 3,0 242 2,66 invention 111 47 -17,8 730 2,5 182 2,91 112 48 1 -17,8 710 7,0 174 2,81 113 49 -17,8 730 3,0 176 2,79 Tableau 20 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final à de poids par Lingot froid unité de Déformation surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de % ( C) (min) corrosion (mg/dm2) 114 50 -17,8 735 2,0 182 2,72 115 51 -17,8 710 5,2 188 2,88 Procédé 116 52 -17,8 715 4,5 201 2,76 de cette 117 53 -17,8 720 3,8 197 2,79 invention 118 54 -17,8 700 9,0 # 189 2,84 119 55 -17,8 705 5,5 142 2,98 120 # 56 ! -17,8 1 725 # 2,0 # 247 1 2,76 Tableau 21 Condition de recuit Augmentation avant le laminage final à de poids par froid unité de Déformation Lingot surface de de fluage en Type #Ai l'éprouvette après l'essai alliage Température Durée de d'essai après de fluage de Zr de chauffage maintien l'essai de ( C) (min) corrosion (mgldm2) 121 57 17,8 730 2,0 232 2,62 122 58 18,8 670 3,5 190 2,81 123 59 -17,8 695 9,0 255 2,72 Procédé 124 60 -17,8 715 4,0 249 2,79 de cette 125 61 -17,8 730 2,2 272 2,66 invention 126 62 -17,8 720 3,0 272 2,73 127 63 -17,8 725 2,6 287 2,75 128 64 -18,8 680 2,5 267 2,94 REVEND ICAT IONS 1.Procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire comprenant les étapes suivantes: réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant, en poids, de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celui-ci; dans lequel ledit recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 5500C et environ 850"C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé #Ai représenté par #Ai= ti.exp(-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 S logeai S -15, et -18-10.XD dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb représente la concentration en Nb ( % en poids). 2. Procédé selon la revendication 1 tel que le recuit avant le laminage à froid final soit réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 650 C et environ 770 0C pendant environ 1 à environ 10 minutes suivi pas une trempe à l'aide d'argon gazeux. 3. Procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire comprenant les étapes suivantes: réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant, en poids, de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celui-ci; dans lequel ledit recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 550 C et environ 850 C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé #Ai représenté par #Ai= Sti.exp(-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XNb # log#Ai # -15-3,75. (XNb-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb représente la concentration en Nb (a en poids) et le paramètre de recuit cumulé #Ai vérifie de plus les relations: lorsque 0,05 # XNb # 0,5, -20 -18-10.XNb # log#Ai # -15-10. (XNb-0,2), ou lorsque 0,5 -20 # log#Ai # -18-2. (XNb-0,5). 4. Procédé selon la revendication 3 tel que le recuit avant le laminage à froid final soit réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 6500C et environ 770 C pendant environ 1 à environ 10 Minutes suivi pas une trempe à l'aide d'argon gazeux. 5. Procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire comprenant les étapes suivantes: réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant, en poids, de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et 0,01 à 0,1 % de Ta et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celuici; dans lequel ledit recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 550 C et environ 850 C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé LAi représenté par #Ai= Sti.exp(-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 S logeai S -15, et -18-10.X*Ta dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb+Ta représente la concentration en Nb et Ta (% en poids). 6. Procédé selon la revendication 5 tel que le recuit avant le laminage à froid final soit réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 6500C et environ 770 C pendant environ 1 à environ 10 Minutes suivi pas une trempe à l'aide d'argon gazeux. 7. Procédé pour fabriquer un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réacteur nucléaire comprenant les étapes suivantes: réaliser un forgeage à chaud, un traitement thermique en solution, une extrusion à chaud et des cycles répétés de recuit et de laminage à froid d'un alliage de Zr comprenant, en poids, de 0,2 à 1,7 % de Sn, 0,18 à 0,6 % de Fe, 0,07 à 0,4 % de Cr, 0,05 à 1,0 % de Nb, et 0,01 à 0,1 % de Ta et le complément étant Zr et des impuretés accidentelles, la teneur en azote en tant qu'impureté accidentelle étant de 60 ppm ou moins, puis à réaliser un recuit final de relaxation des contraintes sur celuici; dans lequel ledit recuit est réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 5500C et environ 850 C pendant environ 1 à environ 4 heures, de sorte que le paramètre de recuit cumulé #Ai représenté par #Ai= Sti.exp(-40 000/Ti) satisfait les relations: -20 s logeai # -15, et -18-10.XNb+Ta # log#Ai # -15-3,75. (XNb+Ta-0,2) dans lesquelles Ai représente le paramètre de recuit pour le ième recuit, ti représente la durée du recuit (en heures) pour le ième recuit, Ti représente la température de recuit (K) pour le ième recuit, et XNb+Ta représente la concentration en Nb et Ta (% en poids) et le paramètre de recuit cumulé #Ai vérifie de plus les relations: lorsque 0,05 # XNb+Ta # 0,5, -20 # log#Ai # -15, et -18-10.XNb+Ta # log#Ai # -15-10. (XNb+Ta-0,2), ou lorsque 0,5 -20 # log#Ai # -18-2. (XNb+Ta-0,5). 8. Procédé selon la revendication 7 tel que le recuit avant le laminage à froid final soit réalisé dans un intervalle de températures comprises entre environ 650"C et environ 7700C pendant environ 1 à environ 10 Minutes suivi pas une trempe à l'aide d'argon gazeux. 9. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 1. 10. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 2. 11. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 3. 12. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 4. 13. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 5. 14. Un gainage en alliage de Zr pour un combustible de réaction nucléaire selon la revendication 6.