日本的(de)發電用(yong)核反(fan)應(ying)堆(dui)，在1998年(nian)已(yi)經運轉了52臺，但因為其主體是輕(qing)水(shui)冷(leng)卻的(de)沸騰水(shui)型反(fan)應(ying)堆(dui)和(he)(he)加壓水(shui)型反(fan)應(ying)堆(dui)（PWR、23臺），而且兩者都處理高溫水(shui)，所(suo)以(yi)利(li)用(yong)奧氏體系不銹鋼和(he)(he)鎳合(he)金的(de)耐腐蝕性，用(yong)于制造(zao)反(fan)應(ying)堆(dui)內(nei)構造(zao)物、配管和(he)(he)各(ge)種機(ji)器。因為對(dui)水(shui)質的(de)管理很(hen)嚴格(ge)，所(suo)以(yi)雖然對(dui)于不銹鋼來說是嚴酷(ku)的環境，但實用(yong)反應堆過去曾出現過應力腐蝕性(xing)斷(duan)裂這種現象(xiang)，而且這個問(wen)題的解決(jue)(jue)是不銹鋼的最大課題。現在，從(cong)材料和施工兩(liang)方面采取對策，這個問(wen)題幾乎得到了解決(jue)(jue)。


1. 中子(zi)吸收不銹鋼


在日本，有關核能的研究開發是從1955年成立的財團法人原子力研究所開始的，而且為了獲得日本獨自的數據，還進行了有關材料的研究。作為耐腐蝕性之外的不銹鋼的材料作為爐心用時，要求盡量減少熱中子吸收斷面積大的元素；在美國，1955年規定了對AISI347不銹鋼(gang)中的鉭含量加以限制的AISI348鋼，而且1957年規定了對鈷和鉭加以限制的AISI349鋼。鈷從鎳原料中、鉭從添加到347鋼的鈮原料中引入，而且因為不銹鋼中一般包含的錳的熱中子吸收斷面積很大，所以在日本國內由川畑（1960年）和渡邊等（1962年）試驗了對錳的限制。因為錳是與鋼中的硫相結合生成硫化錳,所以對于提高熱加工性來說是必要元素；但低錳不銹鋼，通過添加鈦或鋯、對硫加以固定，由此改善了熱加工性。但是，因為不銹鋼比鋯合金的熱中子吸收斷面積大，所以不能作為發電用輕水爐的燃料被覆管材料。



2. 含硼不銹鋼


  因為(wei)控制材料(liao)使用的是添(tian)(tian)加(jia)(jia)了(le)(le)中子(zi)吸收斷面(mian)積非常大的硼的不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)，所(suo)以在(zai)(zai)日本國內也進行了(le)(le)研(yan)(yan)制。只(zhi)是，據(ju)三(san)好等(deng)（1958年(nian)）的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)，如(ru)果(guo)硼的添(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)變較(jiao)多時，熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)性會有所(suo)退化(hua)，但(dan)如(ru)果(guo)硼的添(tian)(tian)加(jia)(jia)量(liang)不(bu)(bu)(bu)超過(guo)(guo)2%,則(ze)可以制造。此(ci)外，還進行了(le)(le)為(wei)改善(shan)熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)性的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。西間（1962年(nian)）研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了(le)(le)在(zai)(zai)18Cr-15Ni中添(tian)(tian)加(jia)(jia)了(le)(le)不(bu)(bu)(bu)超過(guo)(guo)2.35%B的鋼(gang)的各種性質，如(ru)果(guo)添(tian)(tian)加(jia)(jia)硼，就會生成（Fe、Cr)2B,熱(re)(re)加(jia)(jia)工(gong)性和韌性就會退化(hua)；但(dan)通過(guo)(guo)添(tian)(tian)加(jia)(jia)鈦，這種現象就會得到改善(shan)。


  其后(hou)，對含(han)(han)硼(peng)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)并沒有特別(bie)的(de)研究(jiu)，但進入(ru)1980年以(yi)(yi)后(hou)，由于核(he)能發電所(suo)(suo)的(de)增(zeng)設(she)和使(shi)(shi)用完(wan)的(de)核(he)燃料的(de)再處(chu)理能力(li)不(bu)(bu)(bu)足(zu)，使(shi)(shi)用完(wan)的(de)核(he)燃料的(de)產生(sheng)量有所(suo)(suo)增(zeng)加，所(suo)(suo)以(yi)(yi)為(wei)了提(ti)高使(shi)(shi)用完(wan)核(he)燃料儲藏(zang)池的(de)填充(chong)率，要(yao)求由中子吸收(shou)斷面積大、可以(yi)(yi)薄壁(bi)化的(de)含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)代(dai)替304不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)作(zuo)為(wei)使(shi)(shi)用完(wan)核(he)燃料的(de)運輸和儲藏(zang)材(cai)(cai)料，因(yin)為(wei)使(shi)(shi)用了用板材(cai)(cai)和含(han)(han)硼(peng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)制造的(de)四角管，所(suo)(suo)以(yi)(yi)進行了板、帶(dai)材(cai)(cai)的(de)制造研究(jiu)。因(yin)為(wei)硼(peng)含(han)(han)有量高時，會生(sheng)成(cheng)鐵(tie)和沸(fei)騰的(de)低熔點共晶(jing)，對熱(re)加工性(xing)會起到阻礙(ai)作(zuo)用，所(suo)(suo)以(yi)(yi)特別(bie)進行了帶(dai)材(cai)(cai)的(de)熱(re)加工性(xing)的(de)改善研究(jiu)，其結(jie)果(guo)是可以(yi)(yi)制造以(yi)(yi)SUS304L不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)基本成(cheng)分、硼(peng)含(han)(han)量為(wei)0.5%~0.7%的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)帶(dai)。現在日本國內正在制造含(han)(han)1.3%B的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


  而(er)且，如果添加(jia)1%左右的(de)硼，晶間(jian)腐(fu)蝕的(de)敏感(gan)(gan)(gan)性就(jiu)會(hui)(hui)有所(suo)提高，即使把碳(tan)減少到(dao)0.004%,敏感(gan)(gan)(gan)性也不能(neng)完全消(xiao)失；但是若在750~850℃下(xia)進行(xing)熱(re)處理，敏感(gan)(gan)(gan)性會(hui)(hui)有所(suo)下(xia)降，而(er)且據泊里等（1984年）的(de)試(shi)驗，證(zheng)明(ming)了鉬的(de)添加(jia)對(dui)于防止(zhi)晶間(jian)腐(fu)蝕很有效。