Pipe: Un défaut creux, pas un tube

Pour la plupart des gens, un "pipe" est un tube, un conduit. On pose des "pipes" pour acheminer de l'eau, de la vapeur, des gaz d'échappement ou de l'air comprimé d'un endroit à un autre. Le "pipe" lui-même est solide; l'espace creux à l'intérieur est la caractéristique importante. En métallurgie, le mot "pipe" désigne quelque chose de presque opposé: un défaut creux qui se forme à l'intérieur d'un lingot de métal solide alors qu'il refroidit et se solidifie à partir de l'état fondu.

Lorsqu'un grand lingot d'acier ou de fer se solidifie, les couches externes refroidissent et durcissent en premier tandis que l'intérieur reste chaud et liquide. À mesure que la masse entière refroidit, le métal se contracte. Le métal au centre se rétracte de la coquille externe déjà solide, laissant un vide, une cavité, ou un réseau de vides traversant le lingot. Ce creux interne est ce que les métallurgistes appellent le "pipe". C'est un défaut: il affaiblit le lingot, réduit son poids utilisable et peut propager des fissures lors du forgeage ou du laminage ultérieur. Le "pipe" se distingue des autres défauts de fonderie par son emplacement en profondeur à l'intérieur du lingot et son origine dans un refroidissement et une contraction inégaux.

Le terme est probablement apparu parce que le vide creux, lorsqu'il est exposé par sectionnement ou fracture, peut ressembler à un tuyau traversant le métal, ou à un réseau de tuyaux reliés entre eux. La métaphore était naturelle pour les fondeurs qui manipulaient à la fois de vrais tuyaux (dans l'usine de fours et les systèmes de refroidissement) et les vides internes qu'ils essayaient de prévenir ou de minimiser.

Les métallurgistes ont développé des méthodes pour réduire le "pipe": un refroidissement plus lent, l'utilisation de masselottes chaudes ou de manchons exothermiques pour maintenir le centre du lingot plus chaud plus longtemps, et l'ajout d'éléments d'alliage qui modifient le schéma de contraction. La pratique industrielle accepte souvent un certain degré de "pipe" dans les grands lingots car il peut être éliminé lors de l'étape initiale de dégrossissage ou de forgeage, mais un "pipe" excessif rend le lingot inutilisable.

En génie mécanique et dans le domaine ferroviaire, le terme "pipe" conserve son sens courant: le "blastpipe" et le "petticoat pipe" d'une locomotive, le "brakepipe" le long d'un train, le "sidepipe" d'un système d'échappement automobile. Ce sont tous des tubes transportant des gaz ou des fluides. La signification du métallurgiste reste confinée aux fonderies et aux laminoirs, où elle sert de nom technique pour un défaut réel et coûteux dans la qualité des lingots.