Influence of uranium on the microstructure and mechanical properties of type 416 stainless steel

Abstract

Uranium was added to laboratory heats of Type 416 stainless steel to give two series of steels of 0.15 and 0.30% sulphur content at various uranium-sulphur ratios. Material was hot-rolled to 1/2-inch thick plate, and also hot-extruded to 3/4-inch diameter rod. At the U: S ratio of approximately 4:1, the wrought steels contained globular sulphides instead of the usual stringers. This change was accompanied by an increase in the transverse ductility of the plate, up to the level of the longitudinal ductility, and also allowed cold upsetting and cold swaging operations to be carried out without the usual surface bursting that is characteristic of resulphurized steels. It is considered that the addition of uranium changed the chemical composition of the sulphides to a form that was nonplastic at hot working temperatures.

Résumé

De l'uranium fut ajouté à des charges de laboratoire d'aciers inoxydables 416, pour obtenir deux nuances contenant respectivement 0.15% et 0.30% de soufre, avec différents rapports uranium-soufre. Le matériau fut soit laminé à chaud en plaques de 1/2 pouce d' épaisseur, soit filé à chaud en tiges de 3/4 de pouce de diamètre. Pour le rapport U:S égal à environ 4, les sulfures étaient globulaires plutôt qu'allongées comme à l'ordinaire. Ce changement fut accompagné d'un accroissement de ductilité transversale de la plaque atteignant le niveau de ductilité longitudinale; de plus des essais de refoulement et de repoussage à froid, ne pro dui sirent pas d' éclatement superitciel lequel est caracteristique des aciers resulfurés.

L'addition d'uranium changerait la composition chimique des sulfures de façon à ce que ceux-ci soient non-plastiques aux températures d' élaboration à chaud.